技術名稱 在常溫常壓下利用壓電催化氮氣還原於純水中製氨
計畫單位 國立清華大學
計畫主持人 吳志明
技術簡介
本技術製備高活性二硫化鉬奈米花壓電觸媒,在無須外加光源、電力透過機械能在常溫常壓下以機械能還原N2生成NH3,產氨效率達8294.1 μmol L^-1 g^-1 h^-1,具高選擇性,媲美電催化和光催化,且無光源屏蔽效應和電極/電解質系統複雜性,是新的綠氨替代技術。
科學突破性
本技術利用壓電催化,有別於傳統光能獲電能驅動的催化反應,將機械能轉化為電能和內部電場,促進還原反應。缺陷工程優化MoS2的表面化學和壓電特性。同步輻射技術與原位光學分析揭示氮氣與MoS2的吸附組態、中間產物鑑定,理論計算全面剖析催化機制,證實缺陷態MoS2具出色產氨效率。
產業應用性
傳統氫氣儲存存在安全性與運輸問題,而綠氨因其易保存和高能量密度易於運輸。過去的哈伯法產氨氨過程存在高污染和高能耗,對環境造成負擔,本技術通過壓電催化產氨,改善製氨方法,壓電觸媒可在常溫常壓引入氮氣壓電催化製氨,降低能耗與污染,並可透過機械力驅動,無需特殊設備,提供了新的解決方案與材料設計選擇。
關鍵字 壓電催化 二硫化鉬奈米花 常溫常壓氮還原 壓電觸媒 二維材料
  • 聯絡人
  • 陳兪綮