安全制氫儲(chǔ)氫有了新思路

隨著氫燃料電池汽車(chē)的發(fā)展，尋找安全高效的儲(chǔ)氫材料就變得越來(lái)越重要。我國(guó)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)鋰的亞氨基化合物（Li2NH）與氮化鐵復(fù)合后表現(xiàn)出優(yōu)異的催化氨分解制氫活性，這為安全制氫儲(chǔ)氫提供了一種新的思路。相關(guān)論文在線(xiàn)發(fā)表在最新一期的《德國(guó)應(yīng)用化學(xué)》雜志上。

氨具有較高的氫含量（17.7％）、較高的能量密度（4千瓦時(shí)每千克）和易于儲(chǔ)存的特點(diǎn)，它在運(yùn)輸及分解過(guò)程中還不產(chǎn)生一氧化碳和二氧化碳，因此氨被認(rèn)為是具有潛在應(yīng)用前景的新型能源載體。這些特點(diǎn)使科研人員對(duì)它的興趣大增。在這個(gè)新型能源載體中，氨的催化分解制氫是重要的一環(huán)。

近日，中科院大連化物所潔凈能源國(guó)家實(shí)驗(yàn)室氫能與先進(jìn)材料研究部陳萍研究員帶領(lǐng)的研究團(tuán)隊(duì)，發(fā)現(xiàn)鋰的亞氨基化合物與氮化鐵復(fù)合后表現(xiàn)出優(yōu)異的催化氨分解制氫活性。在相同反應(yīng)條件下，如450℃時(shí)，該復(fù)合催化劑體系的活性（每克催化劑每小時(shí)可轉(zhuǎn)化9.7克氨）較負(fù)載型鐵基催化劑（每克催化劑每小時(shí)可轉(zhuǎn)化0.74克氨）或氮化鐵（每克催化劑每小時(shí)可轉(zhuǎn)化0.4克氨）高出一個(gè)數(shù)量級(jí)。

在此發(fā)現(xiàn)的基礎(chǔ)上，該研究組進(jìn)一步發(fā)展了一新型氨分解催化劑體系，即亞氨基鋰與第三周期過(guò)渡金屬或其氮化物的復(fù)合催化材料體系，不僅從新的角度闡釋了堿金屬助劑的作用，也為高效催化劑的設(shè)計(jì)，尤其是替代貴金屬催化劑的設(shè)計(jì)提供了新的思路。

目前，研究人員正對(duì)此類(lèi)材料的制備及催化性能做進(jìn)一步優(yōu)化，希望在不久能與燃料電池系統(tǒng)聯(lián)用。

該項(xiàng)工作得到了國(guó)家杰出青年基金和自然科學(xué)基金的資助。