氢气具有高单位质量能量、污染物零排放等优点，被认为是未来终极能源载体。氢气在工业、运输和电力等的应用引起了人们越来越多的关注。然而，常温下氢气密度较低，单位体积能量较低，限制了其广泛应用。对于氢气应用来说，其关键在于开发先进的储氢方法，以实现高能量密度。氨（NH₃）的重量氢密度为17.7 wt%，在温和的条件下（如室温，<1 Mpa）以液体形式存在，是已知的候选储氢材料。

近日，福州大学江莉龙，Yu Luo报道了制备了一种CeO₂和BN杂化的负载型Ni催化剂（Ni/CeO₂−BN），用于NH₃到H₂的高效转化。

文章要点

1）通过在Ni/CeO₂中添加BN作为额外的载体材料，增加了Ni纳米颗粒的空间分布，缓解了Ni在氧化物载体上聚集的普遍问题。更重要的是，BN的引入丰富了氧空位，提高了Ce³⁺浓度，增强了电子从载体到Ni的转移。富含电子的Ni物种促进了NH₃的活化和表面N原子的结合，促进了N₂的脱附，最终促进了NH₃的分解。

2）实验结果显示，5 wt% Ni/CeO₂−BN催化剂对NH₃分解制氢表现出很强的活性，在600 °C时，H₂的产率约为516 mmol g_Ni⁻¹ min⁻¹。

本研究提供了一种通过添加第二载体材料来提高金属/氧化物催化剂催化性能的通用策略，这是一种简单而有效的方法来制备适用于各种能量转换系统的高效催化剂。

参考文献

Chen Zhou, et al, Spatial Confinement of Electron-Rich Ni Nanoparticles for Efficient Ammonia Decomposition to Hydrogen Production, ACS Catal. 2021

DOI: 10.1021/acscatal.1c02420

https://doi.org/10.1021/acscatal.1c02420