电场辅助合成超低铂/缺陷石墨烯双功能复合材料用于氢析出反应与乙醇氧化反应

本文系统综述了非贵金属催化剂（镍/铁/钴/钼基及混合氮化物）在氨分解制氢（NH3→H2）中的最新进展，重点解析反应机理（DFT模拟）、动力学特性（GHSV/WHSV优化）及热力学性能，提出通过催化剂设计（CPT/WI制备法）和反应条件调控提升效率的策略，为清洁能源转型提供低成本高效催化剂开发路径。

　　

Highlight

金属催化剂

Duan等学者采用密度泛函理论（DFT）结合Fe(110)、Co(111)和Ni(111)表面模型研究氨分解机制。如图1(a)所示，反应初始阶段为脱氢过程——NH₃吸附于三种金属表面形成NH₂?和H?中间体，随后NH₂?迁移至桥位点继续脱氢生成NH?，最终NH?分解为N?和H?完成催化循环。

镍基催化剂

作为典型非贵金属催化剂，Ni/MgO的制备方法显著影响活性。Tolga团队对比共沉淀法（CPT）和浸渍法（WI）制备的催化剂，发现在15,000 mL·g_cat^?1·h^?1的WHSV条件下，CPT法制备的Ni/MgO催化剂氨转化率高达60.0%，展现出更优的催化性能。

结论与展望

氨分解制氢是实现清洁能源转型的核心技术，其经济性取决于催化剂性能。非贵金属催化剂凭借成本优势（较Ru基催化剂降低90%）和可规模化潜力，成为当前研究重点。未来需通过跨学科合作开发新型复合催化剂体系，并建立标准化活性评价方法以推动工业化应用。