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近日，中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所研究員鄧德會和副研究員于良團隊在空氣直接轉(zhuǎn)化制硝酸研究上取得新進展，實現(xiàn)了基于均多相融合的熱—電耦合催化室溫空氣，直接轉(zhuǎn)化制硝酸反應(yīng)新過程。相關(guān)成果發(fā)表在《自然—合成》上。

硝酸是一種重要的化工原料，廣泛用于生產(chǎn)各種化學(xué)品，包括化肥、炸藥和尼龍前體等。目前，工業(yè)上主要通過Ostwald工藝由氨氧化法制備硝酸，該工藝需要在高溫下進行，并且其原料氨氣的合成過程也較為復(fù)雜，其能耗高、碳排放量大。在溫和條件下，利用空氣中的氮氣和氧氣直接轉(zhuǎn)化制硝酸是一條理想的、可持續(xù)發(fā)展的途徑。然而，由于熱力學(xué)和動力學(xué)的限制，該反應(yīng)的溫度一般在1000攝氏度以上。氮氣的高穩(wěn)定性和氧氣的低活性，使得在溫和條件下實現(xiàn)兩者的共活化與高效轉(zhuǎn)化極具挑戰(zhàn)。