低温常压电化学方法合成氨的阴极催化剂研究

氨是重要的化工产品，也是染料、医药等工业的重要原料。由于合成氨工业采用的Haber氨合成法，存在工艺流程复杂、能耗大、环境污染严重、对设备要求高等缺陷，所以实现低温常压合成氨，是节能减排、减少环境污染的重要研究课题之一。本研究室在前期研究中发现，某些金属复合氧化物对低温常压电化学方法合成氨的阴极反应具有催化作用。本课题拟采用一元掺杂，多元掺杂技术对不同结构、不同组成的金属氧化物进行改性，制备金属复合氧化物阴极催化剂；用有机质子交换膜为质子导体、含镍氧化物及载铂或镍的碳粉为阳极，含镍的阴极催化剂为阴极构造电池；以氢气和氮气为原料进行低温常压电化学合成氨实验，研究不同结构、不同组成的金属复合氧化物阴极催化剂的催化性能；研究制备方法、制备条件、晶体结构、组分的电子结构以及后处理工艺等对阴极催化剂催化性能的影响和规律，为低温常压电化学方法合成氨阴极催化剂的制备和最终应用提供实验依据和规律探索