十大最美数学曲线 - 十大最美数学曲线聚焦以空气和水为原料 中国科大团队提出快速合成氨的标准化方案

十大最美数学曲线 - 氨作为一种关键的化工原料，在化肥、聚合物及其他众多工业产品的制造中应用广泛，因此在工业中具有重要地位。然而，目前合成氨需要在高温高压的条件下进行，能耗较高，并且伴随着大量的二氧化碳排放。因此，如何在温和的条件下高效合成“绿氨”一直是能源化工领域的研究热点。熊宇杰教授团队长期致力于氨等小分子的可再生能源催化合成研究，该方案的邵涛团队合作，成功研发了将滑动弧放电等离子体反应器与膜电极组件反应器十大最美数学曲线。该技术采用“两步法”设计，即前端通过等离子体活化空气中的氮气生成氮氧化物，后端再将氮氧化物溶于水形成硝酸根，最后经电催化高选择性地还原为氨。与传统氮气还原反应相比，该技术规避了活化难、速率低的问题。据介绍，电催化反应所需的氮氧化物原料也可以从工业含氮废气中获取，这为废弃物的资源化利用带来了新的可能性。