中國科學技術大學曾杰教授、耿志剛教授研究團隊，僅以空氣和水為原料，設計出一種全新的、可持續的方法，并成功合成羥胺。
4月19日，該成果發表在國際權威期刊《自然·可持續性》(Nature Sustainability)上。
羥胺是一種重要的化工中間體，廣泛應用在醫藥、紡織、電子等精細化工領域。
曾杰介紹，工業制羥胺通常以氨為原料，以氫氣或二氧化硫為還原劑，其生產過程不僅會消耗大量能源和化石資源，還會排放大量二氧化碳，造成環境污染。
在“雷雨發莊稼”的自然現象啟發下，研究人員借助等離子體放電技術，成功在常溫常壓條件下將空氣轉化為氮氧化物。
“等離子體放電會使空氣中產生二氧化氮等氮氧化物。”曾杰說，有了二氧化氮，就可以進一步制備硝酸。
為提高硝酸的制備效率，研究人員開發設計出一種等離子體平行電弧放電裝置和多級氣體循環吸收塔裝置，實現僅以空氣和水為原料，連續生產濃度高達7.5克每升的硝酸溶液。
“在實際生產中，產物分離成本在生產總成本中占比很高。如果只得到低濃度羥胺，那么制羥胺還將需要‘天價’分離成本。”曾杰說，為了降低產物分離成本，需要進一步提高羥胺在溶液中的累積濃度。
于是，研究人員對硝酸溶液進行了5小時的持續電解，最終得到含量高達2.5克每升的羥胺溶液，并驗證了延長電解時間可以提高其累積濃度。
中國科學院院士、北京大學教授席振峰表示：“該工作將環境中的空氣和水轉化為高附加值的羥胺，為化工行業提供了一種新的潛在的氮源轉化途徑。”
中國科學院院士、中國科學院理化技術研究所研究員吳驪珠認為，該工作為發展基于電力驅動的綠色人工固氮過程提供了新范例，是氮物種可持續資源化利用的重要方向。
曾杰表示，接下來，將從升級等離子體放電裝置和優化高效電催化劑兩方面出發，提高電合成羥胺的能量利用效率，從而進一步提高其經濟效益。
中華人民共和國國家發展和改革委員會 中華人民共和國工業和信息化部 中華人民共和國應急管理部 中華人民共和國生態環境部 中華人民共和國科學技術部 中華人民共和國財政部 中華人民共和國商務部 中國石油和化學工業聯合會
江蘇省發展和改革委員會 江蘇省工業和信息化廳 江蘇省財政廳 江蘇省生態環境廳 江蘇省科學技術廳 江蘇省商務廳 江蘇省應急管理廳 江蘇省市場監督管理局 江蘇省統計局
北京市化學工業協會 天津市石油和化工協會 遼寧省石油和化學工業協會 內蒙古石油和化學工業協會 重慶市石油與天然氣學會 河北省石油和化學工業協會 山西省化學工業協會 吉林省能源協會 黑龍江省石化行業協會 浙江省石油和化學工業行業協會 安徽省石油和化學工業協會 福建省石油和化學工業協會 江西省石油和化學工業協會 河南省石油和化學工業協會 湖北省石化行業協會 湖南省石油化學工業協會 廣東省石油和化學工業協會 海南省石油和化學工業行業協會 四川省化工行業協會 貴州省化學工業協會 云南省化工行業協會 陜西省經濟聯合會 甘肅省石化工業協會 青海省化工協會
電話：協會：025-8799064 學會：025-86799482
會員服務部：025-86918841
信息部：025-86910067
傳真：025-83755381
郵箱：jshghyxh@163.com
郵編：210019
地址：南京市夢都大街50號東樓(省科技工作者活動中心)5樓
增值電信業務經營許可證：蘇B2-20110130
備案號：蘇ICP備13033418號-1
