Forskere giver vejledning om nitrogenaktivering ved reduktion og oxidation

Kvælstof er afgørende for alle former for liv. Den formidable styrke af N≡N triple binding gør N ₂ fiksering i biologisk tilgængelige former ekstremt vanskelig.

På nuværende tidspunkt, aktivering og omdannelse af nitrogen afhænger hovedsageligt af Haber-Bosch-processen. Imidlertid, processen har betydelige ulemper såsom krav om hårde reaktionsbetingelser, højt energiforbrug, og store CO ₂ emissioner.

For nylig, Prof. Chen Pings gruppe fra Dalian Institute of Chemical Physics (DICP) ved det kinesiske videnskabsakademi og deres samarbejdspartnere udgav en primer i Naturanmeldelser Metoder Primere at diskutere forskningsteknikker og metoder inden for nitrogenreduktion og oxidation.

Nye metoder til bæredygtig N ₂ aktivering og konvertering, såsom lavtemperatur- og lavtryks termisk katalyse og (foto)elektrokatalyse, er blevet forfulgt, men fremskridt er blevet hindret af manglen på stringens og reproducerbarhed i indsamling og analyse af resultater.

"Vi ønsker at give en vejledning om teknikker og metoder inden for nitrogenreduktion og oxidation, "sagde prof. Chen.

Forskerne gennemgik den historiske udvikling af N ₂ aktivering, og analyseret dens betydning og udfordringer kombineret med teoretiske beregninger.

Derefter, de tilvejebragte en holistisk trin for trin protokol, der gælder for alle nitrogen-transformationsreaktioner, herunder indførelse af forsøgsopstilling, påvisningsmetoder for produkterne, mulige kilder til forurenende stoffer, katalytisk præstationsevaluering, analyse af forsøgsresultaterne, og teoretiske beregninger. De sammenlignede og analyserede de avancerede resultater fra forskellige katalytiske reaktioner efter protokollens rammer.

Denne primer dækker forskellige almindelige faldgruber i marken, bedste praksis for at forbedre reproducerbarheden og omkostningseffektive metoder til at udføre strenge eksperimenter.

"Den fremtidige forskning i nitrogenaktivering og omdannelse kræver strenge eksperimenter og standardisering for at forhindre falske positiver i at optræde i litteraturen, som ville muliggøre fremskridt hen imod praktiske teknologier til aktivering af N ₂ , " sagde prof. Chen.