新催化剂将氨转化为创新的清洁燃料

导读 采取措施应对气候变化并转变为使用大量可再生能源发电的社会,是当今发达国家共同面临的两个最重要的问题。这些努力中的一种有希望的技术使

采取措施应对气候变化并转变为使用大量可再生能源发电的社会,是当今发达国家共同面临的两个最重要的问题。这些努力中的一种有希望的技术使用氢(H 2)作为可再生能源。虽然它是清洁二次能源的主要候选者,但是大量的H 2必须转化为液体形式,这是一个难以处理的过程,以便于储存和运输。在可能形式的液态H 2中,氨(NH 3)是有前景的载体,因为它具有高H 2密度,易于液化,并且可以大规模生产。

此外,NH 3最近作为无碳替代燃料受到关注。NH 3是一种可燃气体,可广泛用于火力发电和工业炉中,作为汽油和轻油的替代品。然而,在燃烧期间难以燃烧(高点火温度)并产生有害的氮氧化物(NOx)。

日本熊本大学国际先进科学与技术研究组织(IROAST)的研究人员专注于解决NH 3燃料问题的“催化燃烧方法” 。该方法添加促进或抑制燃料燃烧期间的化学反应的物质。最近,他们成功开发了一种新的催化剂,它可以改善NH 3的可燃性并抑制NOx的产生。新型催化剂(CuOx / 3A2S)是带有氧化铜(CuOx)的莫来石型晶体结构3Al 2 O 3 ·2SiO 2(3A2S)。当用这种催化剂燃烧NH 3时,研究人员发现它在选择性生产N 2时保持高度活跃,这意味着它抑制了NOx的形成,催化剂本身即使在高温下也不会发生变化。此外,他们在CuOx / 3A2S反应过程中成功进行原位(Operando)观察,并澄清了NH 3催化燃烧反应机理。

由于3A2S是市售材料并且CuOx可以通过工业中广泛使用的方法(湿法浸渍法)生产,因此该新型催化剂可以容易地并且以低成本制造。其用途允许NH 3分解成H 2,其中来自(低点火温度)NH 3燃料燃烧的热量,以及通过氧化净化NH 3。

“我们的催化剂似乎是在正确的方向打人为气候变化,因为它不排放温室气体如CO步2,应提高可再生能源的我们社会中的复杂性,” IROAST的研究负责人聪Hinokuma博士说。“我们计划在未来更加实际的条件下进行进一步的研究和开发。”

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