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從理論上講，氨分解反應(2NH?(g)→3H?(g)+N?(g)△H?=46.1kJ/mol)是氨合成反應的逆反應，在氨合成反應中，N?的解離吸附是決速步驟[15,但在逆反應中，情況尚不明確。整體上NH?分解反應是溫和的吸熱反應，通過連續(xù)代表吸附態(tài)):對Ru表面氨分解的決速步驟尚不明確。例如，在1987年，Tsai和Weinberg17發(fā)現(xiàn)，Ru(0001)上NH?分解的決速步驟與溫度有關。在較低的溫度下，反應速率主要由氮的解離脫附?jīng)Q定，而在高于750K的溫度下，氨中N-H鍵的斷裂2002年，Chellappa等[21研究了溫度為520-690°C、氨壓力為50-780Torr的的表面模型研究了氨分解反應機理。如圖1-1所示，第一次脫氫，氨首先在三個金屬表面的頂部吸附，進一步分解成NH?*和H*氫產(chǎn)生的氫原子由于結合能的不同，停留在Fe的橋位，而移動到Ni和Co的間隙位。對于所有這三種催化劑，在脫氫步驟之后，N都存在于間隙位，因此N能壘遠高于Co(111)和Ni(111)表面，說明N在Fe(110)表面的締合脫附很難發(fā)生，吸附的N原子可能會阻塞Fe催化位點。因此，與鎳和鈷相比，鐵被認為活性相對較差的氨分解催化劑。研究者們[23根據(jù)以上的研究結果得出結論，對于過渡金屬(Fe,Co,Ni),N原子的重新締合與解離脫附是決速步驟，而對于貴金屬(Rh,Ir,Pd,Pt)和Cu,N-H鍵的斷裂則是決速步驟。因此決速步驟似乎取決于催化劑活性物種的類型和操作條件，仍需要具體體系具體分析。NH?#+→NH?*+H*NH?*+#→

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