熱催化氨分解反應(yīng)（ADR）是獲得清潔氫氣的有效方法，但由于該過程使用昂貴且稀有的釕（Ru）基催化劑，整個方案不可持續(xù)。美國布法羅大學、南伊利諾伊大學、南卡羅來納大學和布魯克海文國家實驗室的聯(lián)合團隊報告了一種高活性且穩(wěn)定的無Ru催化劑，通過氨分解高效生產(chǎn)零碳氫。在450℃和廉價催化劑的作用下，氨可以完全轉(zhuǎn)化為氫氣，相關(guān)成果發(fā)表于《Energy＆Environmental Science》雜志。

異質(zhì)結(jié)構(gòu)無Ru催化劑由MgO-CeO2-Sr O混合氧化物載體和負載于其上分散性較好的Co Ni合金納米顆粒組成，并有鉀的助催化。在反應(yīng)溫度為450℃、反應(yīng)空速為6 000 m L／（h·g）或12 000 m L／（h·g）的條件下，該催化劑作用下的氨轉(zhuǎn)化率分別為97．7%或87．5%。在500℃時，氫氣的生成速率為57．75 mmol／（g·min），可與大多數(shù)文獻報道中的Ru基催化劑相媲美。

該團隊在膜反應(yīng)器示范裝置中測試了該催化劑的穩(wěn)定性，結(jié)果表明，在反應(yīng)溫度為500℃、反應(yīng)壓力為0．15 MPa的條件下運轉(zhuǎn)600 h，催化劑沒有發(fā)生明顯失活。

[胡一鳴摘譯自Green Car Congress，2022-08-19]