揭秘氮还棋牌游戏原反应假

研究背景规模化生产氨始终是事关人类生存和可持续发展方面最关键的问题之一。

如今,氨主要由具有百年历史的Haber-Bosch工艺生产,该工艺每年生产超过1.7亿吨氨。

尽管该方法应用广泛,但它是一个耗费大量能源的过程,使用化石燃料作为氢源,温室气体年排放量占全球的约1%。

通过在温和条件下的氮还原反应进行电化学氨合成是一种由可再生能源驱动的极具吸引力的替代方案,在过去几年中获得研究者的密切。

然而,电化学N2固定仍然受到低氨产率和低法拉第效率的困扰,产生氨的量低至纳摩尔水平。

痕量含氮物质的污染就可能对反应造成实质性干扰,从而得到假阳性结果以及不可靠结论。

因此,排除干扰氮还原准确测量的污染并明确地将产物来源归结为电化学N2还原十分具有挑战性。

近期,该领域的研究人员已经开始探讨改进氮还原测试手段,排除污染和以及优化对照实验的必要性。

为了确保检测到的氨是来源于氮气还原而不是由其他外来物质产生的,关键的任务是甄别并尽可能彻底地排除所有污染源。

乔世璋团队最新发表在ACS Energy Letters上的题为 ElectrochemicalNitrogen Reduction: Identification and Elimination of Contamination inElectrolyte 的研究工作对这一问题开展了深入的研究。

对于可以进入NRR体系内的污染,诸如进料气体,电催化剂和膜中的含氮化合物,由于不可以排除,甚至不能独立探测,因此通常对氨产率结果可靠性造成实质性干扰。

如果没有充分和严格的对照实验,评估电催化剂的NRR活性将是不可靠的。

虽然许多研究工作针对识别和排除各种污染,但目前还没有工作指出电解质溶液也可能是相当大的污染源。

研究亮点乔世璋团队最新发现在一些锂盐中可能存在痕量的硝酸盐和亚硝酸盐,例如常用作电解液的Li2SO4和LiClO4。

在该工作中,他们仅仅通过使用未负载任何催化剂的裸基质在就能N2和Ar饱和的Li2SO4溶液中测试中观察到显著的氨信号,并且结果具有优异的再现性和累积效果。

如图示意图中所示,检测到的氨被证实是从Li2SO4中痕量的硝酸盐和亚硝酸盐衍生得到而不是源于N2电化学还原反应。

他们采用简单通用的分光光度法定量检测到了上述污染物,并采用高温退火方法快速而有效地除去硝酸盐和亚硝酸盐。

该研究工作强调了识别和消除电解质中污染物的几个关键问题,有助于未来更准确和可靠的NRR研究。

图文导读 完美 的NRR数据:由于氨产率极低以及实验室外来污染的影响,当测量氨产量时,总是伴随着波动和不确定性,尤其是在水系溶液中。

(责任编辑:网上棋牌)

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