日本广岛大学的科学家们的研究揭示了一个方法,使其组成分子的氨氮和氢在环境压力。
这项新的研究,发表在2月2日物理化学学报C演示了一个过程i潜在的用于可再生能源存储和传输,这依赖于分散和波动的网络资源,如太阳能和风能。“这项工作的最终目标是建立小规模的北半球3生产过程中有效地利用可再生能源”研究作者和副教授Hiroki Miyaoka广岛大学的自然科学基础研究和发展中心。欧洲杯线上买球
氨(NH3)最近被认为是一位杰出的能量载体分子。1918年,德国化学家弗里茨·哈伯(德国获得诺贝尔奖的氨合成的元素,为氨工业化肥的重要作用。然而,在可再生能源的应用程序中使用的氨气是有限的可用合成它的流程。工业生产中使用的,哈勃-博施方法的氨气,需要高温高压,条件不是通常在可再生能源储存和运输基础设施可用。
北半球3通过化学合成工艺循环使用氢化锂(LiH)首先LiH结合N2(分子氮)在环境压力和温度高达500°C(灵产生锂酰亚胺产品2)。锂酰亚胺与氢气反应(H2)来产生氨。氨合成的反应时间从其组成分子在这一过程中超过1000分钟。它的速度是有限的聚集(集聚)产品的反应成大颗粒(超过200μm),没有太多的接触面积氢气。欧洲杯猜球平台为其实际应用在分布式可再生能源,这长时间的反应,需要极端条件下,氨生产是一个障碍。
在新的研究中,研究人员尝试使用锂氧化物(李2O)作为分子支架氨合成受到环境的压力和温度低于400°C,条件容易模仿nonindustrial设置。他们结合反应物氢化锂和锂氧化物,发现氢化锂阻止凝结,使更小的微粒(少于50μm)更多的化学反应接触面积。欧洲杯猜球平台使用这些non-agglomerated反应物和添加气态氢氨合成的最后一步使用,他们能够更快地产生氨;反应大大加快。
如果可以快速产生氨和温和的温度和压力条件下相对简单的设备,它为小规模的氨生产铺平了道路。2020欧洲杯下注官网
“化学循环过程建立小规模的NH是很有用的3合成工艺,可以在较低的操作压力和温度转换收益率高于传统的催化过程,”Miyaoka说。新过程也不再需要昂贵的金属催化剂,如元素钌(俄文)——用于工业合成氨的。
这项研究的结果与可再生能源发电,这往往是比工业生产分布。广岛实验室发明的过程产生氨near-ambient条件下有效地这样的应用程序的基础。
“下一步,实际反应过程有效控制上述NH3合成应考虑从化学工程的角度,“Miyaoka说。
来源:https://www.hiroshima-u.ac.jp/en