การทำงานร่วมกันสองไซต์ช่วยเพิ่มการลดลงของไนโตรเจนทางเคมีไฟฟ้าบนตัวเร่งปฏิกิริยาอะตอมเดี่ยว Ru-SC

หน้าแรก > ข่าวประชา > การทำงานร่วมกันสองไซต์ช่วยเพิ่มการลดลงของไนโตรเจนทางไฟฟ้าเคมีบนตัวเร่งปฏิกิริยาอะตอมเดี่ยว Ru-SC

ด้วยการใช้สเปกโทรสโกปีรามันในแหล่งกำเนิดและเอฟเฟกต์จลนพลศาสตร์แบบไดนามิก นักวิจัยได้ทดลองยืนยันผลเชิงบวกของกลไกสองไซต์ Ru/S ต่อ eNRR เหนือตัวเร่งปฏิกิริยาอะตอมเดี่ยวรุ่น Ru-SC เครดิต วารสารสารเร่งปฏิกิริยาจีน

นามธรรม:
แอมโมเนีย (NH3) เป็นปุ๋ยและสารเคมีที่สำคัญอย่างมากสำหรับสังคมมนุษย์ อย่างไรก็ตาม การผลิตโดยกระบวนการ Haber-Bosch แบบดั้งเดิมใช้พลังงานเชื้อเพลิงฟอสซิลจำนวนมากและก่อให้เกิดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์จำนวนมหาศาล ขับเคลื่อนด้วยพลังงานหมุนเวียน การลดไนโตรเจน (N2) ให้เป็น NH3 ด้วยไฟฟ้าภายใต้สภาวะที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมและไม่รุนแรง เป็นวิธีการแก้ปัญหาที่น่าสนใจอย่างยิ่งสำหรับความเป็นกลางของคาร์บอน แม้จะมีความคืบหน้าที่สำคัญเมื่อเร็วๆ นี้ แต่ปฏิกิริยารีดักชันของไนโตรเจนด้วยไฟฟ้า (eNRR) ยังคงมีปัญหาจากการเลือกและกิจกรรมที่จำกัด เนื่องจากความเสถียรสูงของพันธะสาม N≡N ความพยายามทางทฤษฎีและการทดลองได้แสดงให้เห็นว่าตัวเร่งปฏิกิริยาด้วยไฟฟ้ามักเผชิญกับความท้าทายที่สำคัญในการกระตุ้น N2 อย่างมีประสิทธิภาพและบรรลุการโปรตอนครั้งแรกของ N2 เพื่อสร้าง NNH* ในขั้นตอนการกำหนดอัตรา (RDS)

การทำงานร่วมกันสองไซต์ช่วยเพิ่มการลดลงของไนโตรเจนทางเคมีไฟฟ้าบนตัวเร่งปฏิกิริยาอะตอมเดี่ยว Ru-SC

ต้าเหลียน จีน | โพสต์เมื่อวันที่ 6 มกราคม 2023

กลยุทธ์หนึ่งที่จะทำลายข้อจำกัดข้างต้นของ eNRR คือการเกี่ยวข้องกับไซต์หลายปฏิกิริยาในการเร่งปฏิกิริยา เช่นเดียวกับไซต์ที่เร่งปฏิกิริยาในเมทาโลเอนไซม์ที่มีพรสวรรค์ ตัวอย่างเช่น ใน Fe Nitrogenase อะตอม S ที่อยู่ติดกับศูนย์กลาง Fe ทำหน้าที่เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาร่วมในการจับโปรตอน (H*) ซึ่งกระตุ้นโมเลกุล N2 ที่ถูกดูดซับโดยศูนย์กลาง Fe ให้อยู่ในสถานะที่เหมาะสมที่สุดและให้ H* สำหรับ การเติมไฮโดรเจนของ N2 การทำงานร่วมกันอย่างใกล้ชิดระหว่างศูนย์กลางของโลหะและอะตอมที่ประสานกันนั้นทำให้เอนไซม์ไนโตรเจนสามารถบรรลุกิจกรรมและการคัดเลือกที่สูงเป็นพิเศษได้ ดังนั้น เราสามารถคาดหวังได้ว่าการทำงานร่วมกันของไซต์ตัวเร่งปฏิกิริยาหลายจุดบนพื้นผิวตัวเร่งปฏิกิริยาสามารถเพิ่มกิจกรรมและความสามารถในการคัดเลือกของ eNRR ได้อย่างมีนัยสำคัญ

เมื่อเร็ว ๆ นี้ ทีมวิจัยที่นำโดย Prof. Tao Ling จากมหาวิทยาลัยเทียนจิน ประเทศจีน ได้เสนอให้ตระหนักถึงการทำงานร่วมกันของไซต์หลายปฏิกิริยาเพื่อเอาชนะข้อจำกัดของการผลิต NH3 ที่ยั่งยืน ในที่นี้ การใช้ตัวเร่งปฏิกิริยารูทีเนียม-ซัลเฟอร์-คาร์บอน (Ru-SC) เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาต้นแบบ นักวิจัยแสดงให้เห็นว่าไซต์คู่ของ Ru/S ร่วมมือกันเพื่อกระตุ้น eNRR ในสภาวะแวดล้อม ด้วยการผสมผสานระหว่างการคำนวณทางทฤษฎี ในแหล่งกำเนิด Raman spectroscopy และการสังเกตการณ์เชิงทดลอง นักวิจัยได้แสดงให้เห็นว่าความร่วมมือแบบสองไซต์ของ Ru/S ดังกล่าวช่วยอำนวยความสะดวกอย่างมากในการเปิดใช้งานและการโปรตอนครั้งแรกของ N2 ในขั้นตอนการกำหนดอัตราของ eNRR ผลที่ได้คือ ตัวเร่งปฏิกิริยา Ru-SC แสดงประสิทธิภาพ eNRR ที่ได้รับการปรับปรุงอย่างมีนัยสำคัญเมื่อเปรียบเทียบกับตัวเร่งปฏิกิริยา Ru-NC แบบปกติผ่านกลไกการเร่งปฏิกิริยาแบบไซต์เดียว เป็นที่คาดหมายได้ว่ากลไกการเร่งปฏิกิริยาการทำงานร่วมกันแบบไซต์คู่ที่ออกแบบมาโดยเฉพาะจะเปิดทางใหม่ในการเสนอโอกาสใหม่สำหรับการพัฒนาการผลิต NH3 ที่ยั่งยืน

####

สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมกรุณาคลิก โปรดคลิกที่นี่เพื่ออ่านรายละเอียดเพิ่มเติม

ติดต่อ:
แฟนเขา
สถาบัน Dalian Institute of Chemical Physics, Chinese Academy Sciences
สำนักงาน: 86-411-843-79240

ลิขสิทธิ์ © Dalian Institute of Chemical Physics, Chinese Academy Sciences

หากคุณมีความคิดเห็นโปรด ติดต่อ เรา

ผู้ออกข่าวประชาสัมพันธ์ไม่ใช่ 7th Wave, Inc. หรือ Nanotechnology Now มีหน้าที่รับผิดชอบต่อความถูกต้องของเนื้อหา แต่เพียงผู้เดียว

บุ๊คมาร์ค:

ลิงก์ที่เกี่ยวข้อง

กระดาษ:

ข่าวที่เกี่ยวข้อง

ข่าวสารและข้อมูล

วานาเดียมออกซีคลอไรด์แบบบางพิเศษแสดงให้เห็นถึงคุณสมบัติแบบแอนไอโซโทรปิกเชิงแสงที่แข็งแกร่ง วัสดุสองมิติสามารถทำให้เซ็นเซอร์ความเครียดแบบใหม่ ตัวตรวจจับแสง และอุปกรณ์นาโนอื่นๆ เป็นจริงได้ มกราคม 6th, 2023

การผลิตไฟฟ้าจากการระเหย น้ำฝน และความชื้นที่ได้รับแรงบันดาลใจจากธรรมชาติ มกราคม 6th, 2023

แบตเตอรี่ลิเธียม-ซัลเฟอร์เข้าใกล้ขุมพลังแห่งอนาคตไปอีกก้าวหนึ่ง มกราคม 6th, 2023

เลเยอร์ MoTe₂ แบบ 2 มิติขนาดเวเฟอร์เปิดใช้งานเครื่องตรวจจับอินฟราเรดในตัวบรอดแบนด์ที่มีความไวสูง มกราคม 6th, 2023

เคมี

การทำแผนที่ฟลูออเรสเซนต์อย่างรวดเร็วของการเปลี่ยนแปลงค่า pH ในท้องถิ่นที่เกิดจากไฟฟ้าเคมี ธันวาคม 9th, 2022

วิธีใหม่ในการลดก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์อาจเป็นทางออกที่ดีสำหรับมลพิษ ธันวาคม 9th, 2022

โครงการวิจัยใหม่มูลค่า 1.25 ล้านเหรียญสหรัฐจะทำแผนที่วัสดุในระดับนาโน: งานนี้สามารถนำไปสู่ตัวเร่งปฏิกิริยาใหม่และสารประกอบอื่น ๆ ที่สามารถนำไปใช้ได้ในพื้นที่ต่าง ๆ รวมถึงวิทยาศาสตร์ควอนตัม พลังงานหมุนเวียน วิทยาศาสตร์เพื่อชีวิตและความยั่งยืน ตุลาคม 28th, 2022

นักวิทยาศาสตร์นับประจุไฟฟ้าในอนุภาคนาโนของตัวเร่งปฏิกิริยาตัวเดียวลงไปที่อิเล็กตรอน: การปรับปรุงความไวของโฮโลแกรมของอิเล็กตรอนเป็นสิบเท่าเผยให้เห็นประจุสุทธิในอนุภาคนาโนแพลตตินัมเดี่ยวที่มีความแม่นยำของอิเล็กตรอนเพียงตัวเดียว ให้ข้อมูลพื้นฐาน ตุลาคม 14th, 2022

อนาคตที่เป็นไปได้

รุ่งอรุณของเครือข่ายควอนตัมโซลิดสเตต: นักวิจัยแสดงให้เห็นถึงการรบกวนควอนตัมที่มองเห็นได้สูงระหว่างควอนตัมดอทของเซมิคอนดักเตอร์อิสระสองตัว ซึ่งเป็นขั้นตอนสำคัญสู่เครือข่ายควอนตัมที่ปรับขนาดได้ มกราคม 6th, 2023

การพัฒนาเทคโนโลยีเซ็นเซอร์อุณหภูมิโปร่งใสที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมซึ่งวัดการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิด้วยแสงได้อย่างแม่นยำ มกราคม 6th, 2023

วานาเดียมออกซีคลอไรด์แบบบางพิเศษแสดงให้เห็นถึงคุณสมบัติแบบแอนไอโซโทรปิกเชิงแสงที่แข็งแกร่ง วัสดุสองมิติสามารถทำให้เซ็นเซอร์ความเครียดแบบใหม่ ตัวตรวจจับแสง และอุปกรณ์นาโนอื่นๆ เป็นจริงได้ มกราคม 6th, 2023

เซ็นเซอร์เส้นลวดนาโนใหม่คือก้าวต่อไปของ Internet of Things มกราคม 6th, 2023

การค้นพบ

การผลิตไฟฟ้าจากการระเหย น้ำฝน และความชื้นที่ได้รับแรงบันดาลใจจากธรรมชาติ มกราคม 6th, 2023

แบตเตอรี่ลิเธียม-ซัลเฟอร์เข้าใกล้ขุมพลังแห่งอนาคตไปอีกก้าวหนึ่ง มกราคม 6th, 2023

เลเยอร์ MoTe₂ แบบ 2 มิติขนาดเวเฟอร์เปิดใช้งานเครื่องตรวจจับอินฟราเรดในตัวบรอดแบนด์ที่มีความไวสูง มกราคม 6th, 2023

สถาปัตยกรรมควอนตัมคอมพิวติ้งใหม่สามารถใช้เชื่อมต่ออุปกรณ์ขนาดใหญ่ได้: นักวิจัยได้สาธิตการปล่อยโฟตอนแบบกำหนดทิศทาง ซึ่งเป็นขั้นตอนแรกสู่การเชื่อมต่อระหว่างควอนตัมแบบขยายได้ มกราคม 6th, 2023

ประกาศ

การผลิตไฟฟ้าจากการระเหย น้ำฝน และความชื้นที่ได้รับแรงบันดาลใจจากธรรมชาติ มกราคม 6th, 2023

แบตเตอรี่ลิเธียม-ซัลเฟอร์เข้าใกล้ขุมพลังแห่งอนาคตไปอีกก้าวหนึ่ง มกราคม 6th, 2023

เลเยอร์ MoTe₂ แบบ 2 มิติขนาดเวเฟอร์เปิดใช้งานเครื่องตรวจจับอินฟราเรดในตัวบรอดแบนด์ที่มีความไวสูง มกราคม 6th, 2023

สถาปัตยกรรมควอนตัมคอมพิวติ้งใหม่สามารถใช้เชื่อมต่ออุปกรณ์ขนาดใหญ่ได้: นักวิจัยได้สาธิตการปล่อยโฟตอนแบบกำหนดทิศทาง ซึ่งเป็นขั้นตอนแรกสู่การเชื่อมต่อระหว่างควอนตัมแบบขยายได้ มกราคม 6th, 2023

บทสัมภาษณ์ / บทวิจารณ์หนังสือ / บทความ / รายงาน / พ็อดคาสท์ / วารสาร / เอกสารปกขาว / โปสเตอร์

การผลิตไฟฟ้าจากการระเหย น้ำฝน และความชื้นที่ได้รับแรงบันดาลใจจากธรรมชาติ มกราคม 6th, 2023

แบตเตอรี่ลิเธียม-ซัลเฟอร์เข้าใกล้ขุมพลังแห่งอนาคตไปอีกก้าวหนึ่ง มกราคม 6th, 2023

เลเยอร์ MoTe₂ แบบ 2 มิติขนาดเวเฟอร์เปิดใช้งานเครื่องตรวจจับอินฟราเรดในตัวบรอดแบนด์ที่มีความไวสูง มกราคม 6th, 2023

สถาปัตยกรรมควอนตัมคอมพิวติ้งใหม่สามารถใช้เชื่อมต่ออุปกรณ์ขนาดใหญ่ได้: นักวิจัยได้สาธิตการปล่อยโฟตอนแบบกำหนดทิศทาง ซึ่งเป็นขั้นตอนแรกสู่การเชื่อมต่อระหว่างควอนตัมแบบขยายได้ มกราคม 6th, 2023

• เนื้อหาที่ขับเคลื่อนด้วย SEO และการเผยแพร่ประชาสัมพันธ์ รับการขยายวันนี้
• เพลโตบล็อคเชน Web3 Metaverse ข่าวกรอง ขยายความรู้. เข้าถึงได้ที่นี่.
• ที่มา: http://www.nanotech-now.com/news.cgi?story_id=57272