氢气是一种广为人知的清洁燃料,然而作为超轻质气体,让氢气液化需要700个大气压,或者在接近绝对零度的状态下低温冷却,这使得氢气难以运输和处理,因此氢能源的价格十分昂贵。
氨气或许是一种比氢气本身更好的氢载体:它的每一个氮原子都结合三个氢原子,能够存储大量能量;液氨虽然在高浓度下具有腐蝕性,但它在大气温度和压力下是一种稳定的液体,易于运输,在许多行业都有广泛使用。
然而,想要从氨中获取氢,并将无害的氮释放回大气中,并不容易。首先,氨裂解反应是吸热的,大多数情况需要在650℃—1000℃的温度下的大型设施中进行,并产生大量碳排放;其次,裂解操作所需的热催化剂通常是铂族金属,如钌,往往稀有且昂贵。
近日,美国莱斯大学的一个研究团队仅使用廉价的铜、铁材料就开发了一种优良的光催化剂,只需要光照的能量就可以在室温下将氨转化为清洁的氢燃料,与昂贵的热催化剂同样有效。该研究发表在《科学》杂志上。