Dual-site Collaboration Boosts Electrochemical Nitrogen Reduction On Ru-S-C Single-atom Catalyst

افلاطون کے ذریعہ دوبارہ شائع کیا گیا۔

فالونگ: 0

ہوم پیج (-) > پریس > دوہری سائٹ کا تعاون Ru-SC سنگل ایٹم اتپریرک پر الیکٹرو کیمیکل نائٹروجن کی کمی کو بڑھاتا ہے۔

سیٹو رمن سپیکٹروسکوپی اور متحرک حرکیاتی اثر میں استعمال کرتے ہوئے، محققین نے تجرباتی طور پر ایک ماڈل Ru-SC سنگل ایٹم کیٹالسٹ پر eNRR پر Ru/S دوہری سائٹ میکانزم کے مثبت اثر کی تصدیق کی ہے۔ کریڈٹ
چینی جرنل آف کیٹالیسس

خلاصہ:
امونیا (NH3) انسانی معاشرے کے لیے کافی اہم کھاد اور کیمیکل ہے، تاہم، روایتی Haber-Bosch کے عمل سے اس کی پیداوار میں کافی جیواشم ایندھن کی توانائی خرچ ہوتی ہے اور بڑے پیمانے پر کاربن ڈائی آکسائیڈ کا اخراج ہوتا ہے۔ قابل تجدید توانائی سے تقویت یافتہ، ماحول دوست اور ہلکے حالات میں نائٹروجن (N2) کی NH3 میں الیکٹرو کیٹلیٹک کمی کاربن غیر جانبداری کا ایک انتہائی پرکشش حل فراہم کرتی ہے۔ حالیہ اہم پیشرفت کے باوجود، الیکٹروکیٹلیٹک نائٹروجن ریڈکشن ری ایکشن (eNRR) اب بھی محدود انتخاب اور سرگرمی کا شکار ہے۔ یہ N≡N ٹرپل بانڈ کے انتہائی استحکام کی وجہ سے ہے۔ نظریاتی اور تجرباتی کوششوں نے یہ ثابت کیا ہے کہ الیکٹروکیٹالسٹس کو ہمیشہ ایک اہم چیلنج کا سامنا کرنا پڑتا ہے تاکہ N2 کو مؤثر طریقے سے فعال کیا جا سکے اور شرح کا تعین کرنے والے مرحلے (RDS) میں NNH* بنانے کے لیے N2 کے پہلے پروٹونیشن کو پورا کیا جا سکے۔

دوہری سائٹ کا تعاون Ru-SC سنگل ایٹم اتپریرک پر الیکٹرو کیمیکل نائٹروجن کی کمی کو بڑھاتا ہے۔

ڈالیان، چین | 6 جنوری 2023 کو پوسٹ کیا گیا۔

eNRR کی مندرجہ بالا حد کو توڑنے کی ایک حکمت عملی یہ ہے کہ اتپریرک رد عمل میں کثیر رد عمل والی سائٹس کو شامل کیا جائے، بالکل اسی طرح جیسے باصلاحیت میٹللوینزائمز میں اتپریرک طور پر فعال سائٹس۔ مثال کے طور پر، Fe nitrogenase میں، Fe مرکز سے متصل S ایٹم پروٹون (H*) کو باندھنے کے لیے ایک شریک اتپریرک سائٹ کے طور پر کام کرتا ہے، جو کہ Fe مرکز کے ذریعے جذب کیے گئے N2 مالیکیول کو الیکٹرو سٹیٹلی طور پر فعال کرتا ہے اور H* فراہم کرتا ہے۔ N2 کی ہائیڈروجنیشن۔ دھاتی مرکز اور اس کے ہم آہنگی ایٹموں کے درمیان اس طرح کا قریبی تعاون نائٹروجنیز کو انتہائی اعلی سرگرمی اور انتخابی صلاحیت حاصل کرنے کے قابل بناتا ہے۔ لہذا، کوئی یہ توقع کر سکتا ہے کہ اتپریرک سطح پر متعدد اتپریرک سائٹس کا ہم آہنگی کا کام eNRR کی سرگرمی اور انتخاب کو نمایاں طور پر بڑھا سکتا ہے۔

حال ہی میں، تیانجن یونیورسٹی، چین کے پروفیسر تاؤ لنگ کی قیادت میں ایک تحقیقی ٹیم نے پائیدار NH3 کی پیداوار کی حد کو دور کرنے کے لیے کثیر رد عمل والے مقامات کے ہم آہنگی کے کام کو محسوس کرنے کی تجویز پیش کی۔ اس کے ساتھ، روتھینیم-سلفر-کاربن (Ru-SC) کیٹیلیسٹ کو بطور پروٹو ٹائپ استعمال کرتے ہوئے، محققین ظاہر کرتے ہیں کہ Ru/S دوہری سائٹ محیطی حالات میں eNRR کو متحرک کرنے میں تعاون کرتی ہے۔ نظریاتی حسابات کے امتزاج کے ساتھ، سیٹو رمن سپیکٹروسکوپی، اور تجرباتی مشاہدے میں، محققین یہ ظاہر کرتے ہیں کہ اس طرح کا Ru/S دوہری سائٹ تعاون eNRR کے شرح کا تعین کرنے والے مرحلے میں N2 کے ایکٹیویشن اور پہلے پروٹونیشن میں بہت زیادہ سہولت فراہم کرتا ہے۔ نتیجے کے طور پر، Ru-SC کیٹلیسٹ ایک واحد سائٹ کیٹلیٹک میکانزم کے ذریعے معمول کے Ru-NC کیٹلیسٹ کے مقابلے میں نمایاں طور پر بہتر eNRR کارکردگی کو ظاہر کرتا ہے۔ یہ اندازہ لگایا جا سکتا ہے کہ خاص طور پر ڈیزائن کیا گیا دوہری سائٹ کے تعاون پر مبنی اتپریرک میکانزم پائیدار NH3 کی پیداوار کو آگے بڑھانے کے لیے نئے مواقع پیش کرنے کے لیے ایک نیا راستہ کھولے گا۔

####

مزید معلومات کے لئے، براہ مہربانی کلک کریں یہاں

رابطے:
فین وہ
ڈیلین انسٹی ٹیوٹ آف کیمیکل فزکس، چینی اکیڈمی سائنسز
آفس: 86-411-843-79240

کاپی رائٹ © ڈیلین انسٹی ٹیوٹ آف کیمیکل فزکس، چائنیز اکیڈمی سائنسز

اگر آپ کے پاس کوئی تبصرہ ہے، تو براہ مہربانی رابطہ کریں ہم سے.

خبروں کی ریلیز جاری کرنے والے، نہ کہ 7th Wave, Inc. یا Nanotechnology Now، مواد کی درستگی کے لیے مکمل طور پر ذمہ دار ہیں۔

بک مارک: