一群来自佛罗里达州中央大学弗吉尼亚理工大学发表了有关氨的电化学合成，扩大可持续肥料研究的关键观察，从而有助于全球食品安全工作。
尽管有许多关于电化学氨产生的研究工作，但尚未更好地理解潜在的机制。图片来源：Adobe股票
氨（一种氮和氢化合物）是在农业中使用的许多肥料中的关键成分。但是，其主要的制造方法是Haber-Bosch方法，是能源和燃料密集型方法，消耗了全球天然气产量的3％至5％，占全球碳排放量的1％以上。
研究人员通过将金属弦齿作为催化剂，通过一种更可持续的生产方法（电子化学上）发现了最有效的方法。根据研究人员的说法，如果可再生能源（如太阳能或风）的电力用于电化学合成供电，则这种生产方法可以更具可持续性。
这些发现最近发表在《杂志》上ACS能量信。
尽管对电化学氨的生产有许多研究工作，但研究人员指出，基本机制仍然很少了解。
但是，根据UCF物理学系教授的研究合着者Xiaofeng Feng的研究，这项新研究有助于更好地描述反应机制。
这项深入工作的结果可以为研究人员提供有关如何设计更有效催化剂的重要指导。
中央佛罗里达大学物理学系的研究合着者兼教授小冯
他们如何完成工作
唯一是氮还原反应最活跃的催化剂之一，它们通过将氮与水分子中的氢结合起来产生氨。
研究人员能够使用原子层沉积来控制原子量表的合成纳米材料，从而使它们能够测试2至8 nm的ruthenium纳米颗粒。欧洲杯足球竞彩欧洲杯猜球平台
在将唯一原子分层为催化结构时，科学家发现弦an原子的特定排列（称为d）5步进站点 - 是电化学还原反应的最活跃的位点。
d5与其他站点不同的步骤站点具有“完美平衡”，有利于n的形成2据科学家称，h中级虽然没有中毒或无法允许新分子吸附并做出反应。
发现直径为4 nm的钌纳米颗粒欧洲杯猜球平台在氮还原反应中具有最佳的催化性能。活性在4 nm处达到峰值，然后随着粒径加倍而下降了五倍，表明唯一粒度在催化中的重要性。
研究人员过去的研究以提高氨电化学生产的效率，通过提供机械理解和研究方法来帮助当前的研究。
协作研究
新研究是三个研究小组之间合作的结果。
冯和他的学生调查了钌样品作为氨产生的催化剂。UCF材料科学与工程系的教授，研究合着者Parag Banerjee，他的学生专注于钌金属纳米颗粒的精确合成。欧洲杯足球竞彩欧洲杯猜球平台欧洲杯线上买球
此外，弗吉尼亚理工学院的教授洪利安·辛（Hongliang Xin）和他的学生进行了计算研究，以建模并认识到负责最佳催化性能的原子结构。
冯认为，研究人员打算进一步合作，以使用原子层沉积来开发更复杂，有效的材料，以生产可持续的氨。欧洲杯足球竞彩
此外，催化剂材料将用于高级电解器设备，以提高电力氨产欧洲杯足球竞彩生的产量和有效性。
期刊参考：
Hu，L。，等。（2022）鉴定钌氨气合成的活性位点。ACS能量信。doi.org/10.1021/acsenergylett.2C02175。
来源：https://www.ucf.edu