[发明专利]一种电化学合成氨的方法

权利要求书

1.一种电化学合成氨的方法，其特征在于，至少包括以下步骤：

向含有电解质和载氮体的电解池中通入氮气，所述载氮体与氮气发生固氮反应，得到含氮的载氮体；

向所述电解池中加入质子源，所述含氮的载氮体与质子源发生加氢反应，得到NH₃；

所述电解质选自熔融状态下的Li、Na、或K的氯化物或氢氧化物中的至少一种；

所述载氮体选自氢化锂或碱土金属氢化物。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述熔融状态下的氯化物选自熔融状态下的LiCl、NaCl或KCl中的至少一种；

优选地，所述熔融状态下的氯化物选自熔融状态下的LiCl、NaCl或KCl中的至少两种；

优选地，所述熔融状态下的氯化物中LiCl摩尔量占50％，NaCl、KCl的摩尔比为0.2～0.8；

优选地，所述熔融状态下的氢氧化物选自熔融状态下的LiOH、NaOH或KOH中的至少一种；

优选地，所述熔融状态下的氢氧化物选自熔融状态下的LiOH、NaOH或KOH中的至少两种；

优选地，所述熔融状态下的氢氧化物中LiOH摩尔量占50％，NaOH、KOH的摩尔比为0.2～0.8。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，

所述载氮体与电解质的质量比为0.01～0.5；

所述碱土金属氢化物选自BaH₂、CaH₂或MgH₂中的至少一种。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述质子源选自水、氢气或乙醇；

所述质子源与载氮体的质量比为0.01～0.1；

所述氢气的流速为10～100mL/min。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电解池包括电极，所述电极包括阳极和阴极；

所述阳极选自金属片或泡沫镍；

优选地，所述金属片选自镍片、铁片或铜片；

所述阴极选自泡沫镍。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述固氮反应和加氢反应的压力为1个大气压。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述固氮反应中氮气的流速为10～100mL/min；

所述固氮反应的时间为0.5～2小时；

优选地，所述固氮反应的时间为1～2小时；

所述固氮反应的电压为0.5～2.5V。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述加氢反应中，氢气的流速为10～100mL/min；

所述加氢反应的时间为0.5～3小时；

优选地，所述加氢反应的时间为1～3小时；

所述加氢反应的电压为0.2～2.25V；

当所述载氮体为LiH时，所述含氮的载氮体为Li₂NH。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述NH₃的生成速率不低于1500μmol/g/h。