將汽車尾氣變廢為寶
    近日，中科院大連化物所肖建平研究員團(tuán)隊(duì)和鄧德會(huì)研究員團(tuán)隊(duì)合作提出將工業(yè)廢氣和汽車尾氣中排放的一氧化氮電催化還原合成氨氣的新策略，為脫硝和電催化合成氨提供了新的思路。

　　研究人員首先基于密度泛函理論計(jì)算研究，考慮了數(shù)十種不同的一氧化氮還原反應(yīng)路徑，發(fā)現(xiàn)一氧化氮還原在熱力學(xué)上比氮?dú)膺�原和析氫都更容易進(jìn)行。此外，研究人員通過基于描述符的方法篩選出最優(yōu)的過渡金屬催化劑銅。一氧化氮電催化實(shí)驗(yàn)表明，銅和鉑具有相近的氨氣產(chǎn)率，但是銅的選擇性更優(yōu)，因此選擇銅電極。這是目前在電催化合成氨中得到的最高的氨氣產(chǎn)率和選擇性，氨氣產(chǎn)率更是達(dá)到了傳統(tǒng)熱催化合成氨產(chǎn)率的量級(jí)。最后，研究人員通過微觀動(dòng)力學(xué)模擬計(jì)算了一氧化氮還原的TOF理論值，隨著電壓的改變，TOF理論值與實(shí)驗(yàn)上的氨氣產(chǎn)率呈很好的線性關(guān)系，證明了一氧化氮還原機(jī)理的正確性。

　　一氧化氮是一種有害的大氣污染物，通常來自化石燃料的燃燒，如火電廠鍋爐煙氣、汽車尾氣等，一氧化氮的去除在工業(yè)煙氣處理中是必不可少的。同時(shí)，合成氨在工業(yè)上是一個(gè)非常重要的化工過程。傳統(tǒng)的合成氨方法主要是哈—伯法，但此過程在高溫高壓下才能進(jìn)行，需要消耗大量的能量。電催化氮?dú)膺�原合成氨可以在常溫常壓下進(jìn)行，但是由于氮?dú)夥肿臃浅７�(wěn)定，氮—氮三鍵難以斷裂，面臨著低活性和低選擇性的難題，難以得到實(shí)際應(yīng)用。