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绿氨 （NH3） 是一种很有前途的可再生燃料，但燃烧特性差。高温催化 NH3 燃烧 （HT-CAC） 为提高 NH3 的可燃性提供了一种有吸引力的解决方案，并允许在减少有害排放的同时提取高质量的热量。实现 HT-CAC 是一项艰巨的任务，因为 （1） 催化剂的稳定性要求很高，以及 （2） 潜在的高 NOx 排放。在这里，我们报道了原子分散的铂 （Pt） 在 10% 二氧化锆 （ZrO2）-氧化铝 （Al2O3） 上可以促进 HT-CAC 工艺。该催化剂可在 200°C 以上点燃 NH3 燃烧，并在 1,100°C 下运行时具有出色的稳定性。 催化剂的存在还将 NOx 排放降低到 50 ppm 左右，而不会检测到 NH3 泄漏。这项工作表明，将单原子催化剂与耐火材料相结合是设计 HT-CAC 催化剂的有效策略，这反过来将有助于许多“难以减排”的行业脱碳，例如工业供热。

生物医学领域的应用

1.医用高温灭菌系统：利用其低温点火特性开发便携式氨燃料灭菌设备，替代传统电能依赖型高压蒸汽灭菌器，适用于野外医疗场景。

2.NOx可控释放技术：通过模拟催化剂对NOx的精准调控，设计新型一氧化氮缓释材料，用于心血管疾病治疗或伤口抗菌。

3.生物质能源转化：借鉴单原子催化策略，开发生物质衍生氨（如尿液氮回收制氨）的高效燃烧系统，为偏远地区医疗设施供能。

原文链接

Single-atom catalysts enabled catalytic ammonia combustion at 1,100°C

Pub Date : 2025-07-03

DOI: 10.1016/j.joule.2025.102030

Yankun Du, Bingqing Yao, Liang Xu, Shangchen Lu, Chaokai Xu, Peijie Han, Sheng Dai, Sikai Wang, Shibo Xi, Boon Siong Neo, Ning Yan, Qian He