氨(NH?)分解是一種有前景的無碳制氫路徑,能夠產生氫氣,而氫氣作為燃料不會像化石燃料那樣排放有害氣體。最近,Tohoku University的研究團隊針對氨分解過程中的關鍵技術難題開展研究,開發出一種非貴金屬催化劑,能夠顯著加快反應速率,使該技術更具實際應用價值。
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研究人員開發了一種摻雜釔(Y)的廉價鎳(Ni)催化劑來解決這些問題。這種復合結構(稱為 Ni1Ce1-xYxOα)經過特殊設計,可在催化劑表面產生大量穩定的氧空位,而氧空位在調控氨分解反應中起著關鍵作用。
此外,這種新型催化劑設計使研究團隊能夠精確調控鎳活性位點的電子環境(即催化劑表面可與分子結合并觸發化學反應的位置),從而顯著提升氨分解反應的性能。
通常來說,像鎳這樣的非貴金屬催化劑往往存在本征活性不足以及氮氣(N?)脫附能壘較高的問題。但研究團隊通過將釔作為一種雙功能助劑進行精確摻雜,成功開發出一種高性能的非貴金屬催化劑。
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該研究表明,釔摻雜是一種獨特而有效的策略,可用于制備穩定且高效的氨分解催化劑。
Associate Professor Yizhou Zhang表示:“這項研究為構建更加可持續且成本更低的氫能系統提供了一條可行路徑。研究成果有助于推動清潔能源轉型,減少碳排放,并促進以氫為基礎的交通和發電系統的發展。”
相關研究成果已于2026年1月30日發表在期刊Journal of Catalysis上。
原文鏈接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0021951726000527?via%3Dihub
(素材來自:Tohoku University 全球氫能網、新能源網綜合)
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