MIT研发新型催化剂筛选技术助力低碳电化学制氨产业化突破

钱伯章 2026-08-25

麻省理工学院推出新型催化剂筛选技术，依托算力模拟与机器学习破解电化学绿色制氨低效难题，突破传统化石制氨高碳排放瓶颈。该研究目前处于理论阶段，后续将开展实验测试，助力氨产业低碳产业化发展。

麻省理工学院（MIT）公布一项全新研究成果，通过创新材料筛选方法，有望攻克绿色电化学制氨低效、高成本难题，为全球氨产业低碳转型提供全新技术路径。氨是全球产量第二大基础化工品，主要用于化肥生产，是保障全球粮食供给的核心原料。但传统哈伯-博施法依赖化石燃料，造成全球2%的能源消耗与1.5%的温室气体排放，行业低碳转型需求迫切。

相较于沿用超百年的传统工艺，电化学制氨无需依赖化石燃料，是理想的绿色替代方案。但该技术长期存在产能低、经济性不足的问题，无法实现工业化规模化应用，核心瓶颈在于缺少高效、适配的催化材料。过往催化剂研发依赖试错实验，耗时数年且效率极低，严重制约技术迭代。

针对行业痛点，MIT研究团队依托密度泛函理论与机器学习技术，创新研发出新型催化剂预测筛选方法。该技术可精准识别过渡金属氮化物的核心理化特性，锁定适配电化学固氮制氨的优质合金材料，大幅缩短研发周期。这类新型催化剂可降低反应能耗、减少副反应，有效破解氮气键断裂能耗高、反应流程受限等行业瓶颈。

业内专家表示，该研究厘清了催化材料特性与制氨效率的核心关联，为新型高效催化剂的设计、筛选与优化提供了理论支撑。目前该研究仍处于理论建模阶段，团队后续将搭建实验反应器，对筛选出的候选材料进行实测优化，推动技术从理论走向落地，助力全球脱碳与绿色农业发展。

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