一、氮还原的机制 氮气是一种非常稳定的分子,其N-N键非常强大,并且氮气分子之间的距离非常长。因此,要将氮气还原为氨或其他含氮化合物是一项具有挑战性的任务。在自然界中,氮气还原主要通过两种机制进行:光化学反应和生物固氮。 在光化学反应中,能量来自太阳光。当太阳光照射到大气中的氮气分子时,会使氮气中的分...
氮还原的生物过程 在自然界中,大部分氮还原是通过生物过程进行的。主要有两种类型的菌类参与了氮的还原过程:自氧化菌和脱氧菌。 自氧化菌通过光合作用产生氧气,并利用该氧气与氨氧化酶协同作用将氨(NH3)氧化为亚硝酸(NO2-)。然后,亚硝酸氧化酶将亚硝酸进一步氧化为硝酸(NO3-)。自氧化菌主要生活在富含氧气的环境...
通过还原和氧化进行氮气活化的方法 以二氮为原料生产氨的工业化哈伯-博世工艺对现代社会至关重要。然而,二氮活化本身是极具挑战性的过程,且哈伯-博世工艺存在显著缺陷:首先它对能源需求极大;其次生产氢气会生产大量二氧化碳,因此不符合可持续发展;再者,该工艺需要大型集中设施。人们一直在追求可持续的二氮活化的新方法...
原理如下:电催化合成氨反应中阳极反应是OER,我们所需要的是阴极发生NRR,而现实情况是即使是有高氮还原催化活性的催化剂做工作电极时,阴极反应也是以HER为主,NRR为辅,即超过90%的电能用于催化HER而不是NRR。Ar气氛下的LSV曲线就代表仅发生HER时的极化曲线,N2气氛下的LSV曲线则代表HER和NRR同时发生的极化曲线,两...
图4. 利用啤酒还原氮气制铵盐实验。图片来源:Twitter 至此,笔者简要介绍了Braunschweig教授课题组利用硼宾化合物一步将氮气还原为铵的工作。与过渡金属配合物活化氮气通常需要强酸作为质子化试剂相比较,本文作者仅利用温和的B(OH)3就可以将氮质子化,表明中间体结构氮原子的高度亲核性。这主要得益于体系中硼原子富电子...
氮还原原位表征在能源领域具有重要意义,有助于开发可持续的氮转化技术。研究表明,通过实时监测,能够优化反应条件以提高氮还原的效率。先进的原位表征设备可以实现对反应温度和压力的精确控制。这使得对氮还原过程的研究更加接近实际应用场景。利用原位表征,科研人员已经发现了一些提高氮还原选择性的关键因素。据相关研究,...
近日,华南理工大学王海辉教授团队通过选用具有良好析氢活性的Mo2C作为氮还原催化剂,首次论证了在强析氢环境下实现高效氮还原反应的可行性,该成果以“Molybdenum Carbide Nanodots Enable Efficient Electrocatalytic Nitrogen Fixation under Ambient Conditions”为...
原理如下:电催化合成氨反应中阳极反应是OER,我们所需要的是阴极发生NRR,而现实情况是即使是有高氮还原催化活性的催化剂做工作电极时,阴极反应也是以HER为主,NRR为辅,即超过90%的电能用于催化HER而不是NRR。Ar气氛下的LSV曲线就代表仅发生HER时的极化曲线,N2气氛下的LSV曲线则代表HER和NRR同时发生的极化曲线,两...
还原氮解 还原氮解，机化合物分子发生还原和氨解的反应。还原氮解rcducti}"e arnmonolysis;l;ydrnrimrnor}nLySi}二例如烯烃和I3I-I;发生硼氢化反应，再和I}li刀H ,tlaC]C1发生氨解反应生成相应的胺。