NH3合成反應是合成染料、藥物、肥料等領域最為重要的反應,NH3的合成通常以N2和H2作為原料,以Fe作為催化劑,在100 bar的高壓和400-500 ℃進行高溫高壓催化。降低該反應所需的溫度和壓力,降低合成氨反應的能量能夠顯著降低世界的能源消耗。
有鑒于此,德雷塞爾大學Yury Gogotsi、里爾大學Sébastien Royer、穆罕默德六世理工大學(Mohammed VI Polytechnic University,簡稱UM6P) Said Laassiri等報道二維Mo2CTx MXene載體修飾Co催化劑,能夠在250 ℃從H2和N2合成氨。
本文要點
(1)
這種修飾在Mo2CTx MXene的催化劑在合成氨反應中表現優異性能,400 ℃合成氨的速率達到9500 μmol g-1 h-1,15天催化反應后仍沒有性能的衰減。
(2)
該催化反應的表觀活化能為68-74 kJ mol-1,與報道的高活性催化劑非常類似。這種催化劑能夠降低合成氨反應的能量消耗,促進氨作為可再生能源氫氣的載體。
參考文獻
Amanda Sfeir, Christopher E. Shuck, Alexandre Fadel, Maya Marinova, Hervé Vezin, Jean-Philippe Dacquin, Yury Gogotsi*, Sébastien Royer*, and Said Laassiri*, Unlocking the Potential of MXene in Catalysis: Decorated Mo2CTx Catalyst for Ammonia Synthesis under Mild Conditions, J. Am. Chem. Soc. 2024
DOI: 10.1021/jacs.4c03875
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c03875