中外团队开发新型催化剂实现“绿色”合成氨 _光明网

点击右上角微信好友

朋友圈

请使用浏览器分享功能进行分享

正在阅读:中外团队开发新型催化剂实现“绿色”合成氨
首页> 科技频道> 综合新闻 > 正文

中外团队开发新型催化剂实现“绿色”合成氨

来源:《中国科学报》2021-11-30 10:10

调查问题加载中,请稍候。
若长时间无响应,请刷新本页面

  近日,中国科学院大连化学物理研究所研究员陈萍、郭建平团队与丹麦技术大学教授Tejs Vegge团队等合作,首次将配位氢化物材料应用于催化合成氨反应中,开发了一类新型碱(土)金属钌基三元氢化物催化剂,实现了温和条件下氨的催化合成。相关成果发表于《自然—催化》。

  氨是一种重要的化工原料和极具前景的能源载体,以化石能源驱动的常规合成氨工业属于高能耗、高碳排放,因此实现在温和条件下氨的高效合成具有重要的科学意义和实用价值。可再生能源驱动的“绿色”合成氨过程中,开发低温低压高效合成氨催化剂是核心。

  团队开发的碱(土)金属钌基三元氢化物催化剂材料可实现温和条件下氨的催化合成。该催化剂材料是一种离子化合物,由钌(Ru)和负氢的配位阴离子[RuH6]4-和碱(土)金属阳离子锂离子(Li+)或钡离子(Ba2+)构成,在低温、低压下具有优异的催化合成氨性能。当反应温度低至100摄氏度时,碱(土)金属钌基三元氢化物催化剂仍有可检测的催化活性。研究发现,该类三元氢化物催化剂材料的合成氨反应遵循氢助解离式机制,其所有组分均参与了合成氨反应,即富电子的Ru的配位阴离子是氮气活化位点,负氢是电子和质子传递载体,Li+或Ba2+通过稳定中间物种降低反应能垒,通过多组分协同催化,使氮气和氢气以能量较优的反应路径转化为氨。

  作为一类独特的化合物催化剂,该类三元氢化物催化剂在组成、结构、反应动力学性质、活性中心作用机制等方面显著不同于常规多相合成氨催化剂,而与均相合成氨催化剂存在一定关联,为多相固氮和均相固氮研究架起了桥梁。

  该研究丰富了合成氨催化剂体系,并提出了构建“富电子、多组分活性位点”这一合成氨催化剂设计策略,为进一步探寻低温低压高效合成氨催化剂提供了新思路。(卜叶)

[ 责编:蔡琳 ]
阅读剩余全文(

相关阅读

您此时的心情

光明云投
新闻表情排行 /
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 隆冬探访东北虎

  • 广西开出新年首趟西部陆海新通道年货班列

独家策划

推荐阅读
针对新冠病毒诸多变异株出现的情况,研发团队已完成相应变异株序列的生物信息分析,并对潜在可能影响试剂检测性能的突变开展了验证实验。
2022-01-15 15:40
让青少年接受科创教育,一共需要几步?在很多家长看来,必须把孩子送到学校、专业培训机构才算“够格”的科创教育。而今后5年,上海9-35岁的青少年在离家步行一刻钟距离的“创新实验室”,就能找到适合自己的创新课程与活动,还能成为“主理人”,把创意和知识传递给大家。
2022-01-14 10:34
一年校内碳排放量相当于生产1000辆汽车产生的碳排放总量;学校5栋教学楼一年浪费的电费超过10万元;每年校园浪费的食物能填满10个教室……
2022-01-14 10:06
无独有偶,在江苏卫视的跨年晚会上,以邓丽君为原型的虚拟人与真人歌手对唱。再加上上海浦发银行的数字员工“小浦”、可以作诗作曲的清华大学虚拟学生“华智冰”、快手推出的电商虚拟主播“关小芳”、活跃在社交平台的虚拟人“AYAYI”……数字虚拟人应用迎来新一波热潮。
2022-01-14 09:59
如今,全国有近30个城市的100座垃圾焚烧炉引入了阿里云工业大脑,每天有数万吨生活垃圾经由人工智能算法、大数据预测分析转化为千万余度绿电。
2022-01-14 09:58
常州大学环境与安全工程学院教授郝永梅介绍,城市燃气管道点多线长、环境复杂,而燃气具有易燃易爆、高能高压、有毒有害等特点,一旦发生泄漏,极易造成爆炸和火灾等次生灾害。
2022-01-14 09:57
7家门店,22台摄像设备,6个月采集了43万人脸照片……2021年年底,滥用“人脸识别”的上海小鹏汽车销售服务有限公司,被上海市徐汇区市场监督管理局罚款10万元。
2022-01-14 09:56
美国天文学家在最新一期《天体物理学杂志》撰文指出,他们首次目睹了一颗红巨星“濒死”前以超新星爆发形式发生的爆炸,比研究人员此前估计的更狂暴激烈。
2022-01-14 09:54
新冠肺炎的许多治疗方法都将目标集中在病毒用于与人类细胞结合的刺突蛋白上。虽然这些疗法对原始新冠病毒效果很好,但对未来的新变种可能没有那么有效。
2022-01-14 09:53
近日,塞浦路斯大学研究人员称,他们在当地发现了一种德尔塔与奥密克戎的重组新冠毒株,并将其命名为“德尔塔克戎”。消息引起公众普遍担忧的同时也引发不少科学家的质疑。
2022-01-14 09:52
据12日出版的《科学·转化医学》杂志报告,美国康涅狄格大学生物工程师成功地在兔子的膝盖上重新长出了软骨,这是朝着治愈人类关节疾病迈出的一大步。
2022-01-14 09:48
“钛合金不仅能抗腐蚀,它的平均密度在4.5左右,比7.85的钢要轻多了,而强度跟钢差不多。”曹春晓说,钛合金能让航空器飞得更快、更灵活。
2022-01-14 09:47
1月13日,国家文物局在京召开“考古中国”重大项目重要进展工作会,通报了切热遗址、玛不错遗址、格布赛鲁遗址、当雄墓地等4项重要考古成果。国家文物局副局长宋新潮出席会议。
2022-01-14 09:44
现代体育竞赛绝非一个人的“战斗”,背后的科技支撑不可或缺,特别是当其体现在奥运健儿训练备战之中时。随着北京2022年冬奥会的脚步临近,很多观众们会关注在比赛中,高山滑雪如何快速绕过旗门;越野滑雪用什么姿态最省力;跳台滑雪用哪种姿势起跳最好;速度滑冰怎样训练提高过弯道的技能?
2022-01-14 09:42
1月13日,记者从重庆市科技局获悉,科技部已正式致函重庆市支持建设重庆国家科技成果转移转化示范区。这是“十四五”以来科技部批复的第3家国家科技成果转移转化示范区,力争到2025年,建成成渝地区双城经济圈高质量发展的重要支撑区,成为西部地区科技成果转移转化的重要承载地和辐射源。
2022-01-14 09:40
1月13日,科技部官网公布《关于营造更好环境支持科技型中小企业研发的通知》(以下简称《通知》),其中提到,到“十四五”末,形成支持科技型中小企业研发的制度体系,营造全社会支持中小企业研发的环境氛围,科技型中小企业数量新增20万家。
2022-01-14 09:38
记者近日获悉,中国科学院北京基因组研究所(国家生物信息中心)研究人员的最新研究揭示了维生素C缺乏小鼠肾损伤的表观遗传调控机制,提供了维生素C缺乏导致急性肾小管坏死和细胞类型特异性DNA/RNA表观遗传修饰的证据,阐明了维生素C缺乏肾脏的细胞和分子表型特征。相关研究成果在线发表于《美国肾脏病学会杂志》。
2022-01-14 09:35
由于张家口崇礼冬奥核心区刚迎来2022年的第一次降雪,1月12日的气温骤然下降,最低气温达零下21℃。这里建有国家越野滑雪中心、国家跳台滑雪中心、云顶滑雪公园和国家冬季两项中心共四个比赛场馆,将产生北京2022年冬奥会109枚金牌中的51枚,均为雪上项目。
2022-01-13 09:44
在黄河三角洲盐碱地上,由山东省农科院研发的“鲁单510”曾经创出全株青贮每亩3778.5公斤的高产水平。如今,这一以“高产、耐密、抗病、抗倒”为特点的新品种又获得了新荣誉。
2022-01-14 09:37
该研究基于全球生物多样性指标与量化方法得出的结论,打破了对生物多样性保护一贯以来的悲观论调,对建立未来全球生物多样性保护格局具有重要意义。
2022-01-13 09:34
加载更多