科研团队揭示金属碳化物团簇双模固氮的竞争机制
近日,我所化学反应动力学全国重点实验室团簇光谱与动力学研究组(2506组)江凌研究员、谢华研究员团队利用自主研制的质谱-光电子能谱实验方法,研究了金属碳化物团簇MC3-(M = Os,Ir,Pt)的固氮模式,揭示了直接裂解N≡N三键与化学吸附双重固氮模式的竞争机制,为开发高效固氮催化剂和单原子材料提供了新思路。氮气分子由于其极强的N≡N三键(键能约为9.79 eV),在温和条件下难以被活化。当前,工业固氮依赖Haber-Bosch法,需在高温高压下进行,能耗巨大。金属碳化物作为一类高潜力的催化材料,因其反应机制尚不明确,其实际应用长期受限。本项研究通过质谱-光电子能谱实验方法与量子化学计算方法相结合,阐明了金属碳化物团簇与氮气的反应路径,揭示了金属碳化物活化氮气的两种重要竞争机制。江凌和谢华研究团队长期致力于金属团簇与资源小分子(例如N2、CO等)的成键和反应机制的研究。在前期相关研究(J. Phys. Chem. Lett.,......阅读全文
科研团队揭示金属碳化物团簇双模固氮的竞争机制
近日,我所化学反应动力学全国重点实验室团簇光谱与动力学研究组(2506组)江凌研究员、谢华研究员团队利用自主研制的质谱-光电子能谱实验方法,研究了金属碳化物团簇MC3-(M = Os,Ir,Pt)的固氮模式,揭示了直接裂解N≡N三键与化学吸附双重固氮模式的竞争机制,为开发高效固氮催化剂和单原子材料提
贵金属碳化物与氧碳化物结构相似
近日,中科院大连化学物理研究所研究员江凌、副研究员谢华团队,与山西师范大学副教授刘志凌团队合作,发现贵金属碳化物与氧碳化物键合结构的相似性,为贵金属碳化物的结构预测和新型材料的理性设计提供了新思路。相关成果发表于《物理化学快报》。贵金属作为催化剂具有无可比拟的优势,但是贵金属由于受到相对论效应的影响
我所发现贵金属碳化物与氧碳化物的结构相似性
近日,我所分子反应动力学国家重点实验室、大连光源科学研究室江凌研究员和谢华副研究员团队,与山西师范大学刘志凌副教授团队合作,发现贵金属碳化物与氧碳化物键合结构的相似性,为贵金属碳化物的结构预测和新型材料的理性设计提供了新思路。 贵金属作为催化剂具有无可比拟的优势,但是贵金属由于受到相对论效
电解水制氢:如何设计金属碳化物催化剂?
金属碳化物HER 氢气是重要的清洁能源,具有来源广、能量密度高、无污染等优点。电解水制氢是高效、绿色的制氢途径,但严重依赖贵金属Pt催化剂,亟需发展经济、高效的非贵金属电催化剂。过渡金属碳化物具有类铂的电子性质和催化行为,是一种潜在的析氢电催化剂。近年来,相关研究工作通过合理的设计策略,调控并
电解水制氢中的非贵金属催化剂之金属碳化物
1973年,R. B. Levy和M. Boudart发现由于碳化钨和铂具有相似的d带电子密度态,存在一定的类铂催化行为。上述开创性工作立即引起研究人员极大的兴趣,同时开展了以取代高成本贵金属催化剂为目的的金属碳化物研究。金属碳化物耐腐蚀、稳定性好、机械强度高,其电催化寿命较长。除碳化钨外,许多研究
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。
碳化物的用途
碳化硅又名金刚砂,是无色晶体,可以作优良磨料。碳化硼是黑色有光泽的晶体,可用于研磨金刚石。碳化物独特的强硬度与稳定性使它们在工业生产合金。
什么是碳化物?
碳化物是指,碳与电负性比它小的或者相近的元素(除氢外)所生成的二元化合物,碳化物都具有较高的熔点,大多数碳化物都是碳与金属在高温下反应得到的。从元素的属性划分为金属碳化物和非金属碳化物。
二维金属碳化物纳米片衍生物研究取得新进展
近日,中科院大连化物所吴忠帅研究员带领二维材料与能源器件研究团队发展了一种同时氧化和碱化的新策略,一步法实现了二维金属碳化物纳米片(Ti3C2 MXene)向超薄钛酸钠或钛酸钾纳米带的转变,发现其具有优异的储钠和储钾性能。相关研究成果发表在美国化学会纳米期刊上。 MXene是一类新型二维金属碳
大化所二维金属碳化物基储能材料研究取得新进展
近日,我所二维材料与能源器件研究组(DNL21T3)吴忠帅研究员团队通过在KOH溶液中震荡处理二维金属碳化物纳米片(MXene),成功制备层间距扩大的碱化MXene纳米带,并发现其具有优异的储钠和储钾性能。相关研究成果发表在《纳米能源》(Nano Energy)杂志上(DOI: 10.1016/
宁波材料所合成半导体型类MXene二维过渡金属碳化物材料
随着柔性透明电子技术的兴起,二维半导体材料近年来备受关注,特别是直接带隙特性使得这些二维结构有望应用在光电子学领域。在过去十年里,研究者们已相继发展出MoS2和磷烯等典型的具有直接带隙的二维半导体材料。然而,MoS2的带隙是层数依赖性的,直接带隙仅能在单层结构中实现,而磷烯在空气环境中的化学性质
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
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
关于碳化物的分类介绍
间充型碳化物 又称金属型碳化物,主要是d过渡元素,特别是ⅥB、ⅦB族及铁系元素与碳形成的二元化合物。其结构特点是碳原子充填在密堆积金属晶格的四面体孔穴中,不影响金属的导电性。对于原子半径大于1.3埃的金属,碳原子不会使金属晶格变形,只使晶格更紧密坚实。这些金属的碳化物具有极高的熔点和硬度,如碳
碳化物的基本概念
碳化物是指,碳与电负性比它小的或者相近的元素(除氢外)所生成的二元化合物,碳化物都具有较高的熔点,大多数碳化物都是碳与金属在高温下反应得到的。碳化钙(CaC2,俗称电石)、碳化铬()、碳化钽(TaC)、碳化钒(VC)、碳化锆(ZrC)、碳化钨(WC)(图:首饰)等都是金属碳化物。碳化硼()、碳化硅(
碳化物的基本分类
间充型碳化物又称金属型碳化物,主要是d过渡元素,特别是ⅥB、ⅦB族及铁系元素与碳形成的二元化合物。其结构特点是碳原子充填在密堆积金属晶格的四面体孔穴中,不影响金属的导电性。对于原子半径大于1.3埃的金属,碳原子不会使金属晶格变形,只使晶格更紧密坚实。这些金属的碳化物具有极高的熔点和硬度,如碳化钽和碳
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
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
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
宁波材料所合成出前过渡族金属碳化物二维纳米晶体材料
近日,中国科学院宁波材料技术与工程研究所特种纤维与核能材料工程实验室合成出全新的前过渡金属碳化物二维纳米单晶材料。该工作被国际期刊Angewandte Chemie-International Edition 作为VIP(very important paper, top 5%)文章在线发表(D
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
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
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
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
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 ~
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
463划痕仪-碳化物割刀
上海玖纵精密仪器有限公司:韩光兵: /63806086QQ: 欢迎新老客户前来咨询洽谈,我们将竭诚为您提供优质的产品和满意的服务。erichsen463划痕仪设计和功能:463型划痕仪由一个碳化物割刀组成,通过一个固定支架和把手导向。标准型中,切割刀为宽1mm的长方形。使用锁紧螺丝,提高或降低切割刀
关于碳化物的基本信息介绍
碳化物是指,碳与电负性比它小的或者相近的元素(除氢外)所生成的二元化合物,碳化物都具有较高的熔点,大多数碳化物都是碳与金属在高温下反应得到的。从元素的属性划分为金属碳化物和非金属碳化物。 碳化钙(CaC2,俗称电石)、碳化铬、碳化钽(TaC)、碳化钒(VC)、碳化锆(ZrC)、碳化钨(WC)(
电解水制氢催化剂非贵金属介绍
构建电催化剂的元素。根据其物理和化学性质,大致将这些元素分为三组:①贵金属铂(Pt)——目前常见的贵金属HER电催化剂;②用于构建非贵金属电催化剂的过渡金属元素,主要包括铁(Fe)、钴(Co)、镍(Ni)、铜(Cu)、钼(Mo)和钨(W);③用于构建非贵金属电催化剂的非金属元素,主要包括硼(B)