石墨炔的二维碳材料,成功搞出了个新式复合催化剂

北京大学化学与分子工程学院的沈兴海教授团队做了个大动作,用核工业里的边角料——贫铀,搭配了一种叫石墨炔的二维碳材料,成功搞出了个新式的复合催化剂。这下好了,咱们制备绿氨的难题算是被攻破了。这种绿色燃料燃烧后只留下氮气和水,被视作储存绿氢的好帮手,现在成了能源转型的新热门。要是以前,大家都得死守老掉牙的哈伯-博施法,那是高温高压的路子,费钱又费力。沈教授告诉科技日报记者,要想让绿氨变得便宜,就得换思路搞柔性工艺,这就得靠高性能催化剂来帮忙,让氨能在常温常压下高效合成。 这次他们弄出的铀-石墨炔复合催化剂特别有门道。铀原子像是散落的小团子,均匀铺在石墨炔上,相邻原子间的距离刚好能夹住一个氮气分子,这就让氮分子能被稳稳地抓住活化。为了把催化剂做得最好用,团队还用超临界二氧化碳做介质,硬是把单层和少层的石墨炔给合成出来了。他们还摸清了层数多少和光学带隙变化的规律,这就给后面精准调控性能打下了底子。 效果那是相当惊人!这款新催化剂在150℃、15个大气压的温柔环境下,产氨的速度达到了587.5微摩尔每克每小时,这效率高得惊人。不仅速度快,它还有个大优点就是特别结实耐用,循环用好几次性能都不会变差。