JACS：液滴驱动氨分解制氢

纳米技术

2025-06-05

氨一直被认为是一种可行的无碳氢载体，但是氨分解为氢气主要依赖于贵金属催化剂和高温。有鉴于此，密歇根大学米泽田、宾夕法尼亚大学Joseph S. Francisco、Deming Xia等报道利用水微滴气液界面的优异物理化学性质，提出了一种在环境条件下由氨制氢的无催化剂和可扩展的方法。在室温下，最大产氢速率达到226.8 μmol/h，优于大多数传统的催化方法。

本文要点：

（1）

实验研究和理论计算的结果综合，揭示了氨分解的潜在机理：微滴气液界面产生的羟基自由基和氢自由基协同引发界面氨分解，遵循热力学有利的氧化还原途径，高电场和反应物浓度在气液界面积聚可提高反应速率。

（2）

这项工作为绿色制氢、推进微滴化学和可持续氢社会提供方法。

参考文献

Kejian Li, Bingxing Zhang, Deming Xia*, Zhengwei Ye, Yuyang Pan, Joseph S. Francisco*, and Zetian Mi*, Room-Temperature Catalyst-Free Ammonia Decomposition for Hydrogen Production on Water Microdroplets, J. Am. Chem. Soc. 2025

DOI: 10.1021/jacs.5c02072

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.5c02072