新型催化剂可以同步生产氢气和肥料。

科技日报记者 刘霞

在德国波鸿鲁尔大学和杜伊斯堡-埃森大学，科学家们发现了一种新的催化剂，能促进氨转化为氢和肥料前体亚硝酸盐的化学反应。最新一期《德国应用化学》杂志发表了相关研究论文。最新一期《德国应用化学》杂志发表了相关研究论文。

在此之前，氢气的生产和肥料的生产分为不同的化学工艺。研究者解释说，氢气的生产通常是通过电解水来实现的，这一过程需要依靠可再生能源来实现可持续性。另外，氢的运输方式主要有液体运输和气体运输两种，但是氢只有在-253℃的极低温度或高压下才会变成液体，所以运输起来比较困难。替代方案是在生产现场将氢转化为氨(NH3)，因为氨在-33℃时可以液化，而且其能量密度高，运输方便。在使用过程中，科学家们将氨转化为氮气和氢气，反向哈伯-博施反应。

因为氮的化学键很强，所以氨很容易转化为氮，但是很难转化为亚硝酸盐。研究者面临的挑战是找到合适的催化剂。经实验证明，多金属催化剂适用于这一目的。

研究者采用气体扩散电极，结合反向哈伯-博施反应和水的二次电解，在反应中加入多金属催化剂。结果表明，当氨和水发生反应时，会产生亚硝酸盐和氢。这种反应可以将87%的转移电子转化为亚硝酸盐，并且在此过程中氢产量会翻倍。亚硝酸盐可进一步加工成肥料。

这项研究首次证明，这两个化学过程可以结合实验室的规模使用，但是要实现工业规模生产，还有很长的路要走。