近日，中科院大连化物所复合氢化物材料化学研究组陈萍研究员、郭建平副研究员团队在化学链合成氨研究方面取得新进展。该团队基于多年来对储氢材料及催化合成氨与氨分解反应的研究积累，构建了一种基于氢化物和亚氨基化合物的化学链合成氨新过程。相关研究成果发表于《自然-能源》（Nature Energy，DOI: 10.1038/s41560-018-0268-z）上。
据介绍，氨的合成关乎粮食、水、空气和能源等问题。基于可再生能源的合成氨新方法与新工艺是催化、材料和能源化学领域的前沿课题。在过渡金属上进行的催化反应中，由于反应物种的吸附能之间存在固有的线性关系（scaling relations），所以难以实现氨的低温高效合成。通过将合成氨反应解耦为氮化和加氢两个分步骤，即化学链过程。
基于前期的积累，该研究团队提出了一种以碱（土）金属亚氨基化合物为氮载体的低温化学链合成氨技术。在此项研究结果的基础上，该研究团队构建了一条基于可再生能源的化学链合成氨工艺流程，即利用可再生能源产生的电能进行空分制氮和电解水制氢，然后将氮气和氢气交替通入载有氢化物的反应器中分别进行氮化和加氢反应，未反应的气体经分离纯化后循环使用。此工艺可在较为温和条件下进行（常压，100-300°C），显著提高了能效，为可再生能源的储存与利用及小规模分布式合成氨工厂的构建提供了一个方案。
据了解，陈萍研究团队在碱（土）金属氢化物和（亚）氨基化合物等方面进行了近20年的积累。此项研究是继该类化合物应用于储氢（Nature）、催化氨分解（Angew. Chem. Int. Ed.）、催化氨合成（Nature Chem.）之后的又一重要进展。（中国日报大连记者站）
