低温热催化氨合成用高活性金属配合物研究

【项目介绍】

氨是一种关键的化工原料和能源载体，对全球农业至关重要，并在新兴氢能经济中日益重要。然而，目前其大规模生产仍由高能耗的Haber–Bosch工艺主导，该工艺需在高温（400–500 °C）和高压（150–300 bar）条件下运行。为实现可持续转型，迫切需要能够在较温和操作条件下生产氨的替代催化途径，理想情况下应与可再生能源兼容。

本项目旨在设计、合成和研究可在低温低压条件下催化氨合成的高活性金属配合物。通过利用金属-配体环境的可调性，这些配合物有望在没有传统方法那样严苛能耗要求的情况下促进高效的氮活化和加氢。

研究将聚焦以下领域： • 配体和金属选择：基于地球储量丰富的过渡金属（如Fe、Co、Ni、Mo）开发配合物，配以精心设计的配体以稳定活性物种并降低N₂活化的能垒。 • 机理研究：利用光谱和电化学技术阐明反应路径，包括N₂结合、活化以及逐步质子耦合电子转移过程。 • 催化剂优化：探索在环境或近环境条件下提高转换频率、选择性和耐久性的策略。 • 与氢源整合：评估与绿色氢气或替代氢载体的兼容性，确保与可持续能源输入相匹配。

通过推进氨合成分子催化剂的基础理解和实际设计，本项目有望为Haber–Bosch工艺提供低碳替代方案。成功的研究成果不仅有助于化肥行业氨生产的脱碳，还能推动氨作为清洁氢载体的应用，从而支持全球净零目标。

【申请要求】

• 工程/科学学位一等荣誉学位，优先考虑化学工程/物理/化学专业 • 优秀的英语书面和口语能力 • 对催化、替代燃料和绿色技术开发有浓厚兴趣 • 拥有高影响力的学术发表成果（如：高影响力同行评审期刊的第一作者论文） • 能够独立开展研究并具有团队合作精神

【申请材料】

符合条件的申请人请将以下材料发送至Prof Chong Meng Nan (Chong.Meng.Nan@monash.edu)： • 一页个人陈述信，概述您的技能和经验 • 简历，包括教育背景和发表记录（如有） • 英语能力测试证明（如有）（如：IELTS、TOEFL）

【申请流程】

建议您首先联系主要导师，提供您的学术背景和成果，以确定您是否适合该研究课题。如果您认为自己是合适人选，请点击此处填写意向书（Expression of Interest），包括与本项目相关的研究计划。您的意向书将被评估，如果符合资格，您将被邀请申请博士学位候选人资格，并可能被选中参加奖学金面试。

重要提示：自2026年5月起，上述意向书流程将不再适用。更新的申请说明将于2026年5月4日起在本页面发布。

【资助信息】

本项目由Centre for Net-Zero Technology资助。成功的博士候选人将获得生活津贴及全额学费资助。