蔚山科学技术院(UNIST)能源化学工程系白钟范教授团队25日宣布,成功开发出一种球磨法,可实现从氨中分离出100%纯氢。

氨(NH₃)作为储存和运输清洁燃料氢(H₂)的经济方法,氢含量高达17.6%(重量百分比),且其储存和运输基础设施已较为完善。然而,重新利用以化学方式储存在氨中的氢,传统方法需高温(400-600度)分解及额外净化过程。
白教授团队此次开发的工艺在低温下(约50度)即可进行,能量消耗少,且无需额外净化过程即可获得氢气。该方法是将氨气和硅粉一同放入装有直径几毫米珠子的密封容器(球磨机)中摇晃,珠子撞击和摩擦激活硅,迅速分解氨并产生氢气。
氨分解时,除释放氢气外,还会释放氮气(N₂)。但该工艺中,氮气与硅反应转化为高附加值材料——氮化硅(Si₃N₄)。实验显示,氨气全部分解,每小时产生102.5毫摩尔(mmol)氢气,产物经分析确认为100%氢气,不含氮气或未反应的氨等气态杂质。
此外,使用从实际废弃太阳能电池板中回收的硅,也能实现相同的转化率和纯度。白教授表示,从废弃太阳能中回收的硅粉与商用硅粉性能几乎无差别,该技术作为回收废弃太阳能的技术具有巨大价值,预计到2050年,废弃太阳能将累计达到8000多万吨。
该项研究成果已发表在化学领域著名学术期刊《美国化学会志》(JACS)上。













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