將汽車尾氣變廢為寶
    近日，中科院大連化物所肖建平研究員團隊和鄧德會研究員團隊合作提出將工業(yè)廢氣和汽車尾氣中排放的一氧化氮電催化還原合成氨氣的新策略，為脫硝和電催化合成氨提供了新的思路。

　　研究人員首先基于密度泛函理論計算研究，考慮了數(shù)十種不同的一氧化氮還原反應(yīng)路徑，發(fā)現(xiàn)一氧化氮還原在熱力學(xué)上比氮氣還原和析氫都更容易進行。此外，研究人員通過基于描述符的方法篩選出最優(yōu)的過渡金屬催化劑銅。一氧化氮電催化實驗表明，銅和鉑具有相近的氨氣產(chǎn)率，但是銅的選擇性更優(yōu)，因此選擇銅電極。這是目前在電催化合成氨中得到的最高的氨氣產(chǎn)率和選擇性，氨氣產(chǎn)率更是達到了傳統(tǒng)熱催化合成氨產(chǎn)率的量級。最后，研究人員通過微觀動力學(xué)模擬計算了一氧化氮還原的TOF理論值，隨著電壓的改變，TOF理論值與實驗上的氨氣產(chǎn)率呈很好的線性關(guān)系，證明了一氧化氮還原機理的正確性。

　　一氧化氮是一種有害的大氣污染物，通常來自化石燃料的燃燒，如火電廠鍋爐煙氣、汽車尾氣等，一氧化氮的去除在工業(yè)煙氣處理中是必不可少的。同時，合成氨在工業(yè)上是一個非常重要的化工過程。傳統(tǒng)的合成氨方法主要是哈—伯法，但此過程在高溫高壓下才能進行，需要消耗大量的能量。電催化氮氣還原合成氨可以在常溫常壓下進行，但是由于氮氣分子非常穩(wěn)定，氮—氮三鍵難以斷裂，面臨著低活性和低選擇性的難題，難以得到實際應(yīng)用。