德国应用化学:金属有机框架材料光催化固氮研究新进展

近日,中国科学院高能物理研究所多学科中心核能化学课题组在金属有机框架材料光催化固氮研究领域取得进展,研究员石伟群团队报道了两例基于紫精配体的自由基MOFs材料Gd-IHEP-7和Gd-IHEP-8。 此MOFs材料均表现出优异的光催化固氮活性,氨生成速率分别为128和220 μmol h-1 g-1,其中Gd-IHEP-8固氮效率与文献同类材料相比提高17倍。同时,研究人员首次系统阐释了MOFs材料高效固氮的机理。分析表明,Gd-IHEP-7为基于二维层状结构的多孔框架,在空气中加热后,Gd-IHEP-7会发生二维层状结构向三维孔道结构的转变,进而生成Gd-IHEP-8。两个MOFs材料中紫精配体均以稳定的单自由基形式存在,正是这种稳定的长寿命自由基以及相应的自由基-自由基相互作用,使得MOFs材料在200-2500nm范围内显示宽光谱吸收,从而实现可见光催化固氮。与Gd-IHEP-7相比,在N2还原过程中Gd-IHEP-......阅读全文

固氮合成氨有了高效光催化剂

  记者从中国科学技术大学获悉,该校熊宇杰教授团队,通过金属氧化物光催化剂的缺陷工程调控,发现通过掺杂的方式来精修催化剂的缺陷态,可以促进缺陷位点对氮分子的高效活化,有效地提高光催化固氮合成氨的效率。该成果日前在线发表于国际化学重要期刊《美国化学会志》上。  工业合成氨技术使用铁基催化剂,其反应条件

德国应用化学:金属有机框架材料光催化固氮研究新进展

  近日,中国科学院高能物理研究所多学科中心核能化学课题组在金属有机框架材料光催化固氮研究领域取得进展,研究员石伟群团队报道了两例基于紫精配体的自由基MOFs材料Gd-IHEP-7和Gd-IHEP-8。  此MOFs材料均表现出优异的光催化固氮活性,氨生成速率分别为128和220 μmol h-1

中国科大光催化固氮合成氨催化剂开发取得新进展

  当前工业合成氨技术以使用铁基催化剂的哈柏法(Haber-Bosch)为主,其反应条件非常苛刻(250大气压、400摄氏度),并需要巨大的能耗。光催化技术能够直接将太阳能转化为化学能,为降低合成氨能耗提供了一种非常具有前景的方法。然而,氮-氮叁键的超高键能使得氮分子体现出稳定的化学特性,从而导致常

固氮酶的固氮的过程简述

固氮的过程中每个电子的传递需要消耗2~3个ATP,而且一般固氮生物在固氮的同时也会产生氢气,因此固氮的总反应式可写为:N2 + 8 H+ + 8 e- ---------> 2NH3 + H2此过程消耗16~24个ATP。

树叶固氮不是梦-细菌固氮新说挑战传统理论

   在热带雨林之外生长最快的树木是白杨。这种树高而细长,在不到10年的时间里就可以长到30米高,即便是生长在它们似乎并不适宜的环境里,如焚烧的土地以及多沙的河岸。  Sharon Doty说,这样的生长速度得益于其叶片和其他组织中的微生物。当白杨的叶子细胞忙着把日光转化为能量时,叶子细胞中的细菌会

固氮的主要分类

人工固氮人工固氮长期以来,人们期望着农田中粮食作物能像豆科植物一样有固氮能力,以减少对 化肥的依赖。70年代首先实现了细菌之间的固氮 ... 主要在合成氨中实现人工固氮(工业上通常用H2和N2 在催化剂、高温、高压下合成氨,化学方程式:N2 + 3H2=(高温高压催化剂)2NH3)。 所有的含氮化学

什么是人工固氮

固氮分子氮经自然界的固氮生物(如各种固氮菌)固氮酶的催化而转化成氨的过程。是氮循环的重要阶段1、人工固氮   工业上通常用H2和N2 在催化剂、高温、高压下合成氨   化学方程式:N2 + 3H2=(高温高压催化剂)2NH3   最近,两位希腊化学家,位于Thessaloniki的阿里斯多德大学的G

Chem封面:电池?固氮?

  氮气,作为地球大气层中含量最高的气体,可谓取之不尽用之不竭。但是,氮气分子中两个氮原子之间的N≡N三键十分强大,键能高达946 kJ/mol,在正常条件下相当稳定。因此将空气中的游离氮转化为化合态氮的固氮过程,对于化学工业来说很不容易。目前最成功的利用氮气和氢气制造氨的哈伯法(Haber-Bös

植物固氮成本不菲

当谈到获取最重要的营养素时,有些植物会招募一些“小朋友”:生活在其根部隆起处、从空气中获取氮的土壤细菌。一项新研究表明,维持这些搭档的成本很高,以至于一些物种放弃了这些微生物园丁。来自10个植物家族的物种,包括花生、豆类和含羞草树,都能够在贫瘠的土壤中茁壮成长,因为它们与所谓的固氮细菌结合在一起。但

植物固氮成本不菲

含羞草树 图片来源:Olivier Vandeginste/Science Source 当谈到获取最重要的营养素时,有些植物会招募一些“小朋友”:生活在其根部隆起处、从空气中获取氮的土壤细菌。一项新研究表明,维持这些搭档的成本很高,以至于一些物种放弃了这些微生物园丁。 来自10个植物家族的

植物固氮成本不菲

含羞草树 图片来源:Olivier Vandeginste/Science Source 当谈到获取最重要的营养素时,有些植物会招募一些“小朋友”:生活在其根部隆起处、从空气中获取氮的土壤细菌。一项新研究表明,维持这些搭档的成本很高,以至于一些物种放弃了这些微生物园丁。 来自10个植物

固氮酶结构介绍

Fe蛋白Fe蛋白由 nifH基因编码 。对多种生物固氮酶铁蛋白的一级结构的测定结果表明 , Fe蛋白都不含色氨酸 ,酸性氨基酸的含量均高于碱性氨基酸 ,各属种间的同源性为 45% ~ 90%,说明铁蛋白的基本结构较为保守 。Fe蛋白是两个相同的亚基组成的 γ2型二聚体 。二聚体的分子量约为 59 ~

固氮作用(nitrogen-fixation)

分子态氮被还原成氨和其他含氮化合物的过程。自然界氮(N2 )的固定有两种方式:一种是非生物固氮,即通过闪电、高温放电等固氮,这样形成的氮化物很少;二是生物固氮,即分子态氮在生物体内还原为氨的过程。大气中90%以上的分子态氮都是通过固氮微生物的作用被还原为氨的。生物固氮是固氮微生物的一种特殊的生理功

科学家首次评估单细胞固氮蓝藻的全球固氮通量

  厦门大学教授史大林团队基于在西北太平洋副热带流涡区开展的高分辨率观测,定量分析了固氮生物群落的丰度、结构和固氮速率,进而应用广义加性模型刻画的优势固氮蓝藻的生态位特征预测了其在全球海洋的主要分布格局,首次系统性地评估了单细胞固氮蓝藻UCYN-B的全球固氮通量,揭示了其对海洋固氮的重要贡献。日前,

科学家首次评估单细胞固氮蓝藻的全球固氮通量

厦门大学教授史大林团队基于在西北太平洋副热带流涡区开展的高分辨率观测,定量分析了固氮生物群落的丰度、结构和固氮速率,进而应用广义加性模型刻画的优势固氮蓝藻的生态位特征预测了其在全球海洋的主要分布格局,首次系统性地评估了单细胞固氮蓝藻UCYN-B的全球固氮通量,揭示了其对海洋固氮的重要贡献。日前,相关

新方法实现氢化锂介导光化学合成氨

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/1/516668.shtm近日,中国科学院大连化学物理研究所研究员陈萍、研究员郭建平团队在氢化物化学固氮研究方面取得新进展。团队揭示了氢化锂光致脱氢变色现象与固氮之间的关联,并由此构筑了氢化锂介导的光催化合成氨

固氮菌有哪些特性?

  在无氮培养、温度18~40℃时,菌株均能生长且有固氮酶活性,其最适生长及固氮的温度为26~37℃;在偏酸(pH值5.0)和偏碱(pH值8.0)的条件下,菌株均能保持较强的生长势和较高的固氮酶活性,并能通过调节自身代谢适应环境的酸、碱变化,使培养液趋近中性;培养液中NaCl浓度在0.5~2.5g/

大连化物所实现氢化锂介导光化学合成氨

  近日,中国科学院大连化学物理研究所氢能与先进材料研究部复合氢化物材料化学研究组研究员陈萍、郭建平团队,在氢化物化学固氮研究方面取得了新进展,揭示了氢化锂(LiH)光致脱氢变色现象与固氮之间的关联,并由此构筑了LiH介导的光催化合成氨过程。  氮气加氢合成氨是维持地球上生命延续、满足人类社会对能源

光催化的原理

光催化原理是基于光催化剂在光照的条件下具有的氧化还原能力,从而可以达到净化污染物、物质合成和转化等目的。通常情况下,光催化氧化反应以半导体为催化剂,以光为能量,将有机物降解为二氧化碳和水。因此光催化技术作为一种高效、安全的环境友好型环境净化技术,对室内空气质量的改善已得到国际学术界的认可。

浅谈光催化技术

TOPTION公司针对于现在社会的能源危机,我公司多年来专注于光化学反应仪,光催化反应器,紫外光化学反应仪,可见光光化学反应仪,高压汞灯光化学反应仪,长弧氙灯光化学反应仪,强制循环光催化反应器,微量模拟型光化学反应仪。 以至后来又引进国外的先进技术,结合中科院老师的指导,特开发出来一种制造新

光催化的原理

光催化原理是基于光催化剂在光照的条件下具有的氧化还原能力,从而可以达到净化污染物、物质合成和转化等目的。通常情况下,光催化氧化反应以半导体为催化剂,以光为能量,将有机物降解为二氧化碳和水。因此光催化技术作为一种高效、安全的环境友好型环境净化技术,对室内空气质量的改善已得到国际学术界的认可。

我所实现氢化锂介导光化学合成氨

原文地址:http://www.dicp.cas.cn/xwdt/kyjz/202401/t20240123_6968198.html近日,我所氢能与先进材料研究部复合氢化物材料化学研究组(DNL1901组)陈萍研究员、郭建平研究员团队在氢化物化学固氮研究方面取得新进展,揭示了氢化锂(LiH)光致脱

豆科植物固氮“氧气悖论”破解

根瘤被称为豆科植物的“固氮工厂”,反映豆科植物与固氮根瘤菌的共生关系。豆血红蛋白(又称共生血红蛋白)存在其中,是根瘤中调节氧气浓度的“开关”,氧气是豆科植物和根瘤菌呼吸必需的,但根瘤菌中的固氮酶更喜欢低氧环境,“氧气悖论”就产生了。这一悖论始终悬而未决,也就是说,迄今为止有关根瘤内豆血红蛋白基因表达

关于固氮酶的基本介绍

  固氮酶是一种能够将氮分子还原成氨的酶。固氮酶是由两种蛋白质组成的:一种含有铁,叫做铁蛋白,另一种含铁和钼mo3+,称为钼铁蛋白。钼铁蛋白中含有7个铁,9个硫,1个钼,1个中心碳。  1960年 ,人们获得了无细胞的固氮酶提取液,在此基础上 , Carnahan和 Mortenson等成功地实现了

关于固氮菌的发展介绍

  1901年,M.W.拜耶林克首先发现并描述了这类细菌,他定名的有2个种:一是褐色固氮菌,常生存于中性或碱性土壤中;一是活泼固氮菌,常生存于水中。后来,各国学者相继分离出许多不同的菌株。1938年,C.H.维诺格拉茨基将生产孢囊的菌株(以褐色固氮菌为代表)归属于固氮菌属,将不产生孢囊的菌株(以活泼

豆科植物固氮“氧气悖论”破解

根瘤被称为豆科植物的“固氮工厂”,反映豆科植物与固氮根瘤菌的共生关系。豆血红蛋白(又称共生血红蛋白)存在其中,是根瘤中调节氧气浓度的“开关”,氧气是豆科植物和根瘤菌呼吸必需的,但根瘤菌中的固氮酶更喜欢低氧环境,“氧气悖论”就产生了。这一悖论始终悬而未决,也就是说,迄今为止有关根瘤内豆血红蛋白基因表达

请问固氮菌有哪些用途?

  在形形色色的固氮菌中,名声最大的要数根瘤菌了。根瘤菌平常生活在土壤中,以动植物残体为养料,自由自在地过着“腐生生活”。当土壤中有相应的豆科植物生长时,根瘤菌便迅速向它的根部靠拢,并从根毛弯曲处进入根部。豆科植物的根部细胞在根瘤菌的刺激下加速分裂、膨大,形成了大大小小的“瘤子”,为根瘤菌提供了理想

固氮酶的基本信息

固氮酶是一种能够将氮分子还原成氨的酶。固氮酶是由两种蛋白质组成的:一种含有铁,叫做铁蛋白,另一种含铁和钼mo3+,称为钼铁蛋白。钼铁蛋白中含有7个铁,9个硫,1个钼,1个中心碳。

人为固氮作用的相关介绍

  人为的固氮作用,即化学氮肥的生产和应用,大规模种植豆科植物等有生物固氮能力的作物,以及燃烧矿物燃料生成NO和NO2。人为的固氮量是很大的,估计约占全球年总固氮量的20~30%。随着世界人口的增多,这一比例将会继续上升。  农田大量施用氮肥,使排入大气的N2O不断增多。在没有人为干预的自然条件下,

关于固氮酶组成结构分析

Fe蛋白Fe蛋白由 nifH基因编码 。对多种生物固氮酶铁蛋白的一级结构的测定结果表明 , Fe蛋白都不含色氨酸 ,酸性氨基酸的含量均高于碱性氨基酸 ,各属种间的同源性为 45% ~ 90%,说明铁蛋白的基本结构较为保守 。Fe蛋白是两个相同的亚基组成的 γ2型二聚体 。二聚体的分子量约为 59 ~