8月23日消息,据Phys.org 8月22日报道,研究人员开发出计算机模型方法,用于精准定位能够替代化石燃料基氨生产的催化剂,为合成氨工业脱碳提供加速工具。相关工作以新闻稿形式发布于Phys.org。
氨是全球产量第二大的化学品,仅次于硫酸,绝大部分用于化肥生产,是养活全球人口的关键。但现有Haber-Bosch合成氨工艺在高温高压下运行,依赖化石原料制氢与供能,氨生产合计消耗全球高达2%的能源、贡献约1.5%的温室气体排放。
传统催化剂开发依赖试错实验,周期长、成本高。该研究通过计算模型对候选催化材料进行系统筛选与性能预测,把可在温和条件下驱动氮还原反应的材料从庞大的材料空间中快速过滤出来,显著缩小实验验证范围。
意义层面:绿色氨有双重战略价值——其一作为化肥原料的脱碳路径,其二作为氢能载体与船运燃料(氨能量密度高、储运基础设施成熟)。催化剂是温和条件合氨的核心瓶颈,计算筛选若与高通量实验闭环结合,可把新材料发现周期从数年压缩到数月。此前产业界绿色氨项目多依赖电解绿氢叠加传统合成回路,直接电化学或低温热催化路线仍处早期,本研究为此类路线的催化材料选择提供了方法学支撑。
(来源:Phys.org)