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日本大分大学开发出一种可从氨中获取氢的简便催化剂工艺

2017-05-02 202浏览 标签: 催化剂

2017年4月29日,日本科学技术振兴机构(JST)宣布,在其推进的战略性创造推进事业团队型研究计划(CREST)下,由日本大分大学工学部副教授永冈胜俊和访问研究员佐藤胜俊等组成的研究团队成功开发出一种新的催化剂工艺,只需在室温下向催化剂供应氨和氧(空气),即可在无需外部加热的条件下重复进行反应,并瞬间获得氢气。

近年来,通过将可再生能源转换成化学物质来简化物质的储存和运输的工艺方案不断被提出。氨作为一种能量载体候选,备受关注。然而从氨中提取氢的工艺(氨分解)方面还有很多课题需要解决。由于氨的分解是一种吸热反应,所以为了启动氨的分解反应,通常需要通过外部供热来对催化剂层进行加热,这大大降低了氨作为能量载体的便利性。

为此,大分大学的研究团队引入了两个全新的概念:

①在原料气体中加入少量的氧来进行放热反应;

②利用吸附热,从内部将催化剂层瞬时加热至反应温度。

这两个概念成功克服了传统工艺中的弱点,在室温条件下便可实现氨分解反应,研究团队也因此成功开发出了一种可瞬间生成氢气的新型制氢工艺。而且在该工艺中,反应一旦启动,之后即使没有外部供热也可以反复进行反应。


大分大学开发的新型氨分解工艺概念图


新开发的催化剂工艺有望大幅缩短制氢的启动时间,实现节能以及设备的小型化。另外,将基础的物理化学现象(吸附热)用于催化剂层加热这一概念还有望用于其他各种反应的启动工艺中。

 

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