近幾十年來，通過光催化手段產生綠色氨受到了廣泛關注，但能量轉換效率仍然不盡人意，缺乏深入的機理見解。近日，牛津大學Shik Chi Edman Tsang、Li Yiyang通過開發一種光熱系統來解決這一挑戰，該系統在模擬太陽照射下從氮氣和天然海水中合成氨，其中采用了摻釕的鋇鉭氮氧化物半導體。
本文要點：
1) 這種方法顯著提高了太陽能到氨的轉化效率，為能源密集型Haber-Bosch工藝提供了一種可行的替代方案。該系統在240°C下進行了優化，在天然海水中實現了5869μmol g?1 h?1的氨釋放速率。
2) 此外，詳細的表征表明，使用海水不但利用了豐富的自然資源，而且提高了反應動力學和整體系統穩定性。催化劑在多次循環中保持其活性和結構完整性，證明了這種創新系統的可行性和耐用性。這一突破實現了13%的太陽能到氨的效率和6.3%的整體能源轉換效率，突顯了分散氨生產、提高可及性和可持續性的潛力。
Yiyang Li et.al Harnessing Solar Energy for Ammonia Synthesis from Nitrogen and Seawater Using Oxynitride Semiconductors Adv. Energy Mater. 2025
DOI: 10.1002/aenm.202406160
https://doi.org/10.1002/aenm.202406160
