第二届中国化学链会议

在“双碳”目标约束下，合成氨工业亟需开发清洁高效的“绿色”工艺。化学链合成氨借助于载氮体的传递作用，实现了固氮和（加氢）释氮制氨的循环反应，可在常压下操作，具有显著的节能降耗与低碳排放潜力。载氮体是化学链合成氨的关键，然而目前该方面的研究相对缺乏。本研究考察了一步法制备的系列氮化钼（γ-Mo₂N）载氮体的化学链制氨性能。结果表明随着热解温度升越高，γ-Mo₂N晶型越完整，晶粒尺寸越大；氢化过程可使γ-Mo₂N释放晶格氮产生氨气，γ-Mo₂N-450载氮体（热解温度为450℃）的氢化产氨速率最大（1596 μmol/g/h）；再生过程氮气流中氢气的引入可促进钼基载氮体的再生；在6个循环的化学链合成氨过程中，γ-Mo₂N-600的氢化产氨速率无明显下降（均> 90 μmol/g/h）。本研究初步验证了基于钼基载氮体的化学链合成氨可行性，可为新型过渡金属基载氮体的开发及其化学链合成氨研究提供理论基础。

化学链合成氨；钼基载氮体；氨气；氢气；氢化