合成氨新技术可使化肥生产更环保

新华社北京5月28日电——来自中佛罗里达大学和美国其他机构的研究人员开发了一种新的电化学技术，可以在常温常压下用氮气和水生产氨。它只需要少量的电力，比类似的技术效率更高。

氨基肥料是现代农业的支柱。目前，工业上使用的合成氨技术仍是20世纪初出现的哈伯法。氮气和氢气在高温高压下发生反应，导致高能耗和温室气体排放。电化学合成氨代替哈伯法是相关领域的研究热点。

在以前的研究中，反应的选择性一直很低。法拉第效率，即反应消耗的电荷与通过电极表面的总电荷之比，通常小于1%，这意味着超过99%的电能被不希望的副反应消耗。新技术的关键是使用金属钯化合物的纳米粒子作为催化剂来提高反应的活性和选择性，法拉第效率达到8.2%。新技术也需要更低的电压。

研究人员表示，钯催化剂的特殊性质使其能够有效地将水分子中的氢原子转移到氮分子中，提高氨合成关键步骤的效率，并抑制副反应，其效果优于金和铂等其他催化剂。这个想法也可以用于其他领域，比如用二氧化碳制造燃料。

该技术不需要高温高压，生产设施可安装在任何有电源的地方，如风力发电或太阳能电站，有望实现合成氨的可持续分布式生产。

相关论文发表在最新一期的英国杂志《自然通讯》上。