近幾十年來，通過光催化手段產(chǎn)生綠色氨受到了廣泛關(guān)注，但能量轉(zhuǎn)換效率仍然不盡人意，缺乏深入的機(jī)理見解。近日，牛津大學(xué)Shik Chi Edman Tsang、Li Yiyang通過開發(fā)一種光熱系統(tǒng)來解決這一挑戰(zhàn)，該系統(tǒng)在模擬太陽照射下從氮?dú)夂吞烊缓Ｋ泻铣砂保渲胁捎昧藫结懙匿^鉭氮氧化物半導(dǎo)體。
本文要點(diǎn)：
1) 這種方法顯著提高了太陽能到氨的轉(zhuǎn)化效率，為能源密集型Haber-Bosch工藝提供了一種可行的替代方案。該系統(tǒng)在240°C下進(jìn)行了優(yōu)化，在天然海水中實(shí)現(xiàn)了5869μmol g?1 h?1的氨釋放速率。
2) 此外，詳細(xì)的表征表明，使用海水不但利用了豐富的自然資源，而且提高了反應(yīng)動力學(xué)和整體系統(tǒng)穩(wěn)定性。催化劑在多次循環(huán)中保持其活性和結(jié)構(gòu)完整性，證明了這種創(chuàng)新系統(tǒng)的可行性和耐用性。這一突破實(shí)現(xiàn)了13%的太陽能到氨的效率和6.3%的整體能源轉(zhuǎn)換效率，突顯了分散氨生產(chǎn)、提高可及性和可持續(xù)性的潛力。
Yiyang Li et.al Harnessing Solar Energy for Ammonia Synthesis from Nitrogen and Seawater Using Oxynitride Semiconductors Adv. Energy Mater. 2025
DOI: 10.1002/aenm.202406160
https://doi.org/10.1002/aenm.202406160
