该研究由新加坡国立大学颜宁（Ning Yan）教授团队完成。氨是一种零碳氢载体，便于储运，但其分解反应受限于N–H键能高达391 kJ·mol⁻¹、首步断裂的吉布斯自由能垒约406 kJ·mol⁻¹，在常规条件下动力学极慢。即使采用Ni基催化剂将活化能降至100 kJ·mol⁻¹，仍需973–1,173 K的高温才能获得可观速率。要实现高转化率，通常必须配置大量催化剂和笨重炉体，不仅体积庞大（商用装置为车用氢加注站体积的10倍以上），且热效率偏低，严重制约了氨作为车载或分布式氢源的应用。为突破这一瓶颈，作者受石英钨卤素灯的启发，提出并验证了“通电钨丝灯泡反应器”（TWL, tungsten-wire lightbulb reactor）的概念。与传统“整体加热”截然不同，该设计通过直流通电加热一根长度10 cm、直径0.1 mm的钨丝，使其在极低功率下实现局部极高温度场。红外测温与理论估算显示，当功率为9–41 W时，平均丝温范围1,230–1,690 K，丝表局部最高可达~1,800 K。与此同时，反应管腔中径向温度急剧下降，外层气体温度仅400–500 K，形成独特的“高温核—低温壳”结构。如此陡峭的温度梯度让氨分子在靠近钨丝表面瞬时被裂解，而外围区域则迅速带走热量，显著减少了无效能耗。

https://doi.org/10.1038/s44286-025-00283-x