在線留言
近日，中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所催化與新材料研究中心研究員王曉東團(tuán)隊(duì)與美國北卡羅來納州立大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)在化學(xué)鏈氨氧化制一氧化氮方面取得進(jìn)展，提出了基于化學(xué)鏈技術(shù)的氨氧化制一氧化氮新過程。
自二十世紀(jì)早期，以鉑族金屬合金為催化劑，選擇氧化氨氣制一氧化氮的奧斯特瓦爾德過程(Ostwald Process)被認(rèn)為是制硝酸的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。然而，該過程反應(yīng)溫度高(800-950℃)，催化劑流失嚴(yán)重，而且是溫室氣體N2O的最大工業(yè)排放。因此，開發(fā)低成本高效催化劑以及綠色氨氧化過程受到廣泛關(guān)注。
該工作中，研究團(tuán)隊(duì)以非貴金屬V2O5為催化劑，在相對(duì)溫和條件下(650℃)氨氧化制一氧化氮，該過程表現(xiàn)出優(yōu)異的氨選擇氧化性能。與傳統(tǒng)奧斯特瓦爾德過程相比，基于化學(xué)鏈技術(shù)的氨氧化過程具有以下優(yōu)勢(shì)：化學(xué)鏈氨氧化分為還原氧化兩步，有利于精準(zhǔn)調(diào)控NH3的停留時(shí)間、氧化物催化劑的還原程度以及催化劑表面活性物種NHx與晶格氧的比例；被還原的催化劑可氧化再生，有利于抑制催化劑失活；利用晶格氧而非非選擇性的氣相氧有利于抑制N2O生成；傳統(tǒng)氨氧化過程以空氣為氧化劑，氣體產(chǎn)物中含大量惰性氣體N2(約占總氣流3/4)，化學(xué)鏈氨氧化以金屬氧化物催化劑的晶格氧為氧化劑，排除氣流中的N2，可實(shí)現(xiàn)NH3氧化過程強(qiáng)化。
