Kahekohaline koostöö suurendab elektrokeemilist lämmastiku redutseerimist Ru-SC üheaatomilisel katalüsaatoril

Avaleht > press > Kahekohaline koostöö suurendab elektrokeemilist lämmastiku redutseerimist Ru-SC üheaatomilisel katalüsaatoril

Kasutades in situ Ramani spektroskoopiat ja dünaamilist kineetilist efekti, on teadlased eksperimentaalselt kinnitanud Ru / S kahekohalise mehhanismi positiivset mõju eNRR-ile võrreldes Ru-SC üheaatomilise katalüsaatori mudeliga. KREDIT Hiina katalüüsi ajakiri

Abstraktne:
Ammoniaak (NH3) on inimühiskonna jaoks oluline väetis ja kemikaal, kuid selle tootmine traditsioonilise Haber-Boschi protsessiga kulutab oluliselt fossiilkütuste energiat ja tekitab tohutuid süsinikdioksiidi heitkoguseid. Taastuvenergial töötav lämmastiku (N2) elektrokatalüütiline redutseerimine NH3-ks keskkonnasõbralikes ja pehmetes tingimustes on väga atraktiivne lahendus süsinikuneutraalsusele. Vaatamata hiljutistele olulistele edusammudele kannatab elektrokatalüütilise lämmastiku redutseerimise reaktsioon (eNRR) endiselt piiratud selektiivsuse ja aktiivsuse all. Selle põhjuseks on N≡N kolmiksideme ülistabiilsus. Teoreetilised ja eksperimentaalsed jõupingutused on näidanud, et elektrokatalüsaatorid seisavad alati silmitsi märkimisväärse väljakutsega N2 tõhusaks aktiveerimiseks ja N2 esimese protoneerimisega NNH * moodustamiseks kiiruse määramise etapis (RDS).

Kahekohaline koostöö suurendab elektrokeemilist lämmastiku redutseerimist Ru-SC üheaatomilisel katalüsaatoril

Dalian, Hiina | Postitatud 6. jaanuaril 2023

Üks strateegia eNRR-i ülaltoodud piirangu murdmiseks on kaasata katalüütilistesse reaktsioonidesse mitme reaktsiooni saidid, nagu katalüütiliselt aktiivsed saidid andekates metalloensüümides. Näiteks Fe-lämmastiku korral toimib Fe-keskusega külgnev S-aatom kokatalüütilise saidina prootonite (H*) sidumiseks, mis aktiveerib elektrostaatiliselt Fe-keskuse poolt adsorbeeritud N2-molekuli optimaalsesse olekusse ja annab H*-i. N2 hüdrogeenimine. Selline tihe koostöö metallikeskuse ja selle koordinatsiooniaatomite vahel võimaldab lämmastikul saavutada ülikõrge aktiivsus ja selektiivsus. Seetõttu võib eeldada, et mitme katalüütilise saidi sünergiline töö katalüsaatori pinnal võib oluliselt suurendada eNRR-i aktiivsust ja selektiivsust.

Hiljuti tegi Hiina Tianjini ülikooli professor Tao Lingi juhitud uurimisrühm ettepaneku teostada mitme reaktsiooniga piirkondade sünergilist tööd, et ületada säästva NH3 tootmise piirangud. Kasutades prototüübina ruteenium-väävel-süsinik (Ru-SC) katalüsaatorit, näitavad teadlased, et Ru / S kahes kohas teeb koostööd eNRR-i katalüüsimiseks ümbritseva keskkonna tingimustes. Teoreetiliste arvutuste, in situ Ramani spektroskoopia ja eksperimentaalse vaatluse kombinatsiooniga näitavad teadlased, et selline Ru / S kahekohaline koostöö hõlbustab oluliselt N2 aktiveerimist ja esimest protoneerimist eNRR-i kiiruse määramise etapis. Selle tulemusena on Ru-SC katalüsaatoril märkimisväärselt parem eNRR jõudlus võrreldes rutiinse Ru-NC katalüsaatoriga ühe saidi katalüütilise mehhanismi kaudu. Võib eeldada, et spetsiaalselt kavandatud kahe asukohaga koostöö katalüütiline mehhanism avab uue võimaluse pakkuda uusi võimalusi säästva NH3 tootmise edendamiseks.

####

Lisateabe saamiseks klõpsake nuppu siin

Kontaktid:
Fänn Ta
Daliani Keemilise Füüsika Instituut, Hiina Teaduste Akadeemia
Kontor: 86-411-843-79240

Autoriõigus © Daliani Keemilise Füüsika Instituut, Hiina Teaduste Akadeemia

Kui teil on kommentaar, palun Saada sõnum meile.

Sisu täpsuse eest vastutavad ainuüksi uudisteväljaannete väljaandjad, mitte 7th Wave, Inc. või Nanotechnology Now.

Järjehoidja:

Lingid

Paber:

Seotud uudised Press

Uudised ja teave

Üliõhuke vanaadiumoksükloriid demonstreerib tugevaid optilisi anisotroopseid omadusi Kahemõõtmeline materjal võib muuta uudsed deformatsiooniandurid, fotodetektorid ja muud nanoseadmed reaalsuseks Jaanuar 6th, 2023

Elektri saak aurustumisest, vihmapiiskadest ja loodusest inspireeritud niiskusest Jaanuar 6th, 2023

Liitium-väävelakud on sammu võrra lähemal tuleviku toitele Jaanuar 6th, 2023

Vahvli skaala 2D MoTe₂ kihid võimaldavad ülitundlikku lairiba integreeritud infrapunadetektorit Jaanuar 6th, 2023

Keemia

Elektrokeemiliselt indutseeritud kohalike pH muutuste kiire fluorestsentskaardistamine Detsember 9th, 2022

Süsinikdioksiidi vähendamise uus meetod võib olla reostuse kuldne lahendus Detsember 9th, 2022

Uus 1.25 miljoni dollari suurune uurimisprojekt kaardistab materjale nanoskaalas: töö võib viia uute katalüsaatorite ja muude ühendite loomiseni, mida saab kasutada paljudes valdkondades, sealhulgas kvantteaduses, taastuvenergias, bioteadustes ja jätkusuutlikkuses Oktoober 28th, 2022

Teadlased loendavad elektrilaenguid ühes katalüsaatorinanoosakeses kuni elektronini: elektronholograafia tundlikkuse kümnekordne paranemine paljastab ühe plaatina nanoosakese netolaengu vaid ühe elektroni täpsusega, pakkudes põhiteavet. Oktoober 14th, 2022

Võimalikud tulevikud

Tahkis-kvantvõrkude koidik: teadlased demonstreerisid kahe sõltumatu pooljuhtkvantpunkti vahelist hästi nähtavat kvantinterferentsi – see on oluline samm skaleeritavate kvantvõrkude suunas Jaanuar 6th, 2023

Biosõbraliku läbipaistva temperatuurianduri tehnoloogia arendamine, mis mõõdab täpselt valguse mõjul temperatuurimuutusi Jaanuar 6th, 2023

Üliõhuke vanaadiumoksükloriid demonstreerib tugevaid optilisi anisotroopseid omadusi Kahemõõtmeline materjal võib muuta uudsed deformatsiooniandurid, fotodetektorid ja muud nanoseadmed reaalsuseks Jaanuar 6th, 2023

Uued nanojuhtmest andurid on asjade Interneti järgmine samm Jaanuar 6th, 2023

Avastused

Elektri saak aurustumisest, vihmapiiskadest ja loodusest inspireeritud niiskusest Jaanuar 6th, 2023

Liitium-väävelakud on sammu võrra lähemal tuleviku toitele Jaanuar 6th, 2023

Vahvli skaala 2D MoTe₂ kihid võimaldavad ülitundlikku lairiba integreeritud infrapunadetektorit Jaanuar 6th, 2023

Uut kvantarvutusarhitektuuri saab kasutada suuremahuliste seadmete ühendamiseks: teadlased on näidanud suunatud footonite emissiooni, mis on esimene samm laiendatavate kvantühenduste suunas Jaanuar 6th, 2023

Teated

Elektri saak aurustumisest, vihmapiiskadest ja loodusest inspireeritud niiskusest Jaanuar 6th, 2023

Liitium-väävelakud on sammu võrra lähemal tuleviku toitele Jaanuar 6th, 2023

Vahvli skaala 2D MoTe₂ kihid võimaldavad ülitundlikku lairiba integreeritud infrapunadetektorit Jaanuar 6th, 2023

Uut kvantarvutusarhitektuuri saab kasutada suuremahuliste seadmete ühendamiseks: teadlased on näidanud suunatud footonite emissiooni, mis on esimene samm laiendatavate kvantühenduste suunas Jaanuar 6th, 2023

Intervjuud/raamatuarvustused/esseed/aruanded/podcastid/ajakirjad/valged lehed/plakatid

Elektri saak aurustumisest, vihmapiiskadest ja loodusest inspireeritud niiskusest Jaanuar 6th, 2023

Liitium-väävelakud on sammu võrra lähemal tuleviku toitele Jaanuar 6th, 2023

Vahvli skaala 2D MoTe₂ kihid võimaldavad ülitundlikku lairiba integreeritud infrapunadetektorit Jaanuar 6th, 2023

Uut kvantarvutusarhitektuuri saab kasutada suuremahuliste seadmete ühendamiseks: teadlased on näidanud suunatud footonite emissiooni, mis on esimene samm laiendatavate kvantühenduste suunas Jaanuar 6th, 2023

• SEO-põhise sisu ja PR-levi. Võimenduge juba täna.
• Platoblockchain. Web3 metaversiooni intelligentsus. Täiustatud teadmised. Juurdepääs siia.
• Allikas: http://www.nanotech-now.com/news.cgi?story_id=57272