铁铜合金催化剂

高效分解氨制氢

通过铜合金化优化铁基催化剂的氮结合能，加速N-N偶联，实现COx-free氢气的高效生产。

Xun, Qi · 张彧 · Chen, Cai · Yang, Jiarui · 文婕 · 庄泽超 · 张志成 · 王定胜 · 张辉

Angewandte Chemie - International Edition 2025

具体参数

产氢率

{'zh': '139.1', 'en': '139.1'} mmol H₂ gcat⁻¹ h⁻¹

N-N 重组能垒

{'zh': '1.77', 'en': '1.77'} eV

技术优势

产氢速率高

在 550 °C 和超高 GHSV 下仍保持 139.1 mmol H₂ gcat⁻¹ h⁻¹，意味着更小的反应器体积即可满足供氢需求。

N-N 偶联更容易

合金化使 N-N 重组能垒从 2.25 eV 降至 1.77 eV，加速了决速步骤，从而提升整体反应速率。

应用场景

• 氨分解制氢：用于现场制氢装置，尤其在需要高纯氢且远离集中供氢的加氢站或备用电源场景。
• 非贵金属催化剂：替代贵金属 Ru 基催化剂，大幅降低氨分解制氢的材料成本，同时保持高活性。
• 氢能产业链：作为氢能储运环节的关键技术，将氨高效转化为氢，打通绿氨-绿氢的转化路径。