技术突破 - 日本东京大学工学院研究团队开发出在常温常压条件下利用氮气和水合成氨的新方法 [1] - 新工艺跳过氢气中间站 采用碘化钐作为还原剂和钼催化剂 效率比传统方法提高近100倍 [2] - 团队进一步构建光驱动合成氨体系 使用铱基化合物捕获光能 配合钼催化剂和叔膦实现直接合成氨 [2] - 若催化剂优化 合成效率有望提升至原来的200倍 且不产生二氧化碳 [2] 技术优势 - 新方法打破传统哈伯法对高温高压及化石能源的依赖 [1] - 原料利用率更高 反应条件温和 [2] - 氨在存储和运输上比氢气具有更高稳定性和经济性 [1][4] 应用前景 - 氨可作为能源转型重要载体 燃烧过程不产生二氧化碳 [1] - 氨在常温下只需轻度冷却加压即可液化 更适合船运与长时间储存 [4] - 通过氨的热解可在终端重新释放氢气 实现氢的搬运 [4] 技术挑战 - 目前碘化钐在反应后无法循环使用 [2] - 光驱动系统效率较低 核心材料成本偏高 [3] - 系统耐用性和循环使用能力需进一步攻关 [3] - 如何实现规模化持续稳定合成仍是重要挑战 [3] 行业意义 - 该技术为构建氮循环社会提供可能 [1] - 直接利用太阳光驱动氮气和水合成氨是科学家长久以来的梦想 [3] - 全球范围内热催化 仿生催化 光催化 电催化等技术都在突破绿色固氮瓶颈 [3] - 氨不仅是能源载体 还是氢能的重要中转站 [4]