एक लोहे आधारित उत्प्रेरक आधारित हेबर प्रक्रिया है, जो बहुत कठोर प्रतिक्रिया की स्थिति (250 वायुमंडल, 400 डिग्री सेल्सियस) है, और एक बड़ा ऊर्जा की खपत की आवश्यकता है का उपयोग कर के मौजूदा उद्योग तकनीक को अमोनिया। Photocatalysis सीधे रासायनिक ऊर्जा में सौर ऊर्जा में परिवर्तित करने के क्रम में कम करने के लिए अमोनिया की खपत एक विधि बहुत आशाजनक प्रदान की जाती है, फिर भी, नाइट्रोजन - नाइट्रोजन बंधन ट्रिपल बंधन में सक्षम बनाता है अल्ट्राहाई आणविक नाइट्रोजन स्थिर रासायनिक गुणों को प्रतिबिंबित, इस प्रकार इसलिए मुश्किल नाइट्रोजन के अणुओं को सक्रिय एक पारंपरिक photocatalytic सामग्री में जिसके परिणामस्वरूप। विकसित कुशल photocatalyst अमोनिया नाइट्रोजन स्थिरीकरण अभी भी भारी चुनौतियों, चीनी विश्वविद्यालय विज्ञान और प्रौद्योगिकी, प्रोफेसर वू ज़िआओजुन सिद्धांत अनुसंधान समूह के साथ प्रोफेसर Xiong Yujie टीम, के नियामक दोष इंजीनियरिंग धातु ऑक्साइड photocatalyst के आधार पर सामना कर रहा है। हाल ही में पाया गया कि परिष्करण उत्प्रेरक के लिए रास्ता डोपिंग द्वारा दोष राज्यों दोष साइटों और आणविक नाइट्रोजन की कुशल सक्रियण को बढ़ावा देने के कर सकते हैं, प्रभावी रूप से अमोनिया नाइट्रोजन स्थिरीकरण में प्रकाश उत्प्रेरक संश्लेषण की दक्षता में काम करते हैं, अंतरराष्ट्रीय रासायनिक पत्रिकाओं में ऑनलाइन प्रकाशित, "अमेरिकन केमिकल सोसायटी 'में सुधार होगा। (जे। केम। समाज। DOI: 10.1021 / jacs.8b02076), सह पहले लेखक डॉ झांग निंग, पीएच.डी. अब्दुल जलील और है मिशियो, सह इसी लेखक प्रोफेसर Xiong Yujie, शानदार असाधारण एसोसिएट प्रोफेसर और प्रोफेसर वू ज़िआओजुन भी शामिल है।
Doped मोलिब्डेनम आधारित शोधन दोष राज्यों अमोनिया नाइट्रोजन स्थिरीकरण प्रकाश ड्राइवर के लिए योजनाबद्ध उत्प्रेरक W18O49
देखने की गतिज बिंदु, अल्ट्राहाई आणविक नाइट्रोजन की रासायनिक स्थिरता को देखते हुए से, आणविक नाइट्रोजन आम तौर पर सक्रिय होने के लिए photocatalytic सामग्री के लिए नाइट्रोजन कमी शर्त माना जाता है, सतह दोष साइटों, chemisorbed नाइट्रोजन के अणुओं की सक्रिय साइट के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है, जबकि स्थानीय इलेक्ट्रॉनिक दोष नाइट्रोजन के अणुओं adsorbed विरोधी संबंध π कक्षीय, जिससे प्राप्त करने नाइट्रोजन में स्थानांतरित किया जा सकता है - नाइट्रोजन ट्रिपल बंधन क्षीणन हालांकि वहां रिपोर्ट कर रहे हैं नाइट्रोजन स्थिरीकरण उत्प्रेरक सामग्री दोष के आधार पर एक संबंध का निर्माण किया जा सकता है photocatalytic अमोनिया संश्लेषण, लेकिन अपनी गतिविधि कई पहलुओं से आगे बेहतर टोंटी होने के लिए बनी हुई है: पहला, नाइट्रोजन अणु के लिए आगे विनियामक सोखना उत्प्रेरक साइट है, के लिए की जरूरत की सुविधा के लिए इलेक्ट्रॉन हस्तांतरण नाइट्रोजन के अणुओं की सोखना नाइट्रोजन को बढ़ाने के लिए करने के लिए उत्प्रेरक से फोटो-जनरेटेड अणु की सक्रियण क्षमता; दूसरी बात, इलेक्ट्रॉन हस्तांतरण के दौरान ऊर्जा हानि को कम करने के लिए दोष पर फोटोजेनेटेड इलेक्ट्रॉनों की ऊर्जा छूट प्रक्रिया को दबाने के लिए आवश्यक है।
इस श्रृंखला के लिए Xiongyu जी टीम चुनौती, दोष स्थलों पर doped मोलिब्डेनम परमाणुओं W18O49 उत्प्रेरक आणविक नाइट्रोजन प्रणाली के कुशल photocatalytic सक्रियण, प्राप्त होता है। बाध्यकारी लक्षण वर्णन सिंक्रोट्रॉन विकिरण प्रौद्योगिकी शोधकर्ताओं सीटू आईआर स्पेक्ट्रोस्कोपी और सैद्धांतिक गणना एनालॉग में एक हाथ पर मोलिब्डेनम दोष राज्यों के एक परिष्करण प्रभाव dopant परमाणुओं का खुलासा, उत्प्रेरक मोलिब्डेनम दोष के स्तर के साथ doped को बढ़ाने के लिए, इलेक्ट्रॉन ऊर्जा छूट प्रक्रिया ऊर्जा नुकसान हुआ कम करने;, doped मोलिब्डेनम के गठन दूसरी ओर मो - डब्ल्यू नाइट्रोजन के अणुओं के प्रभार से adsorbed के राज्य की ठिकाना विविधता विनियमन, नाइट्रोजन परमाणु के बीच आरोप अंतर बढ़ रही है, जबकि धातु में वृद्धि - ऑक्सीजन सहसंयोजक बंधन के माध्यम से इलेक्ट्रॉन हस्तांतरण को बढ़ावा देता है इन मोलिब्डेनम-doped photogenerated विभिन्न असमलैंगिक के बीच तालमेल प्रभाव सक्रिय नाइट्रोजन अणु के उत्प्रेरक साइट, उत्प्रेरक अमोनिया नाइट्रोजन स्थिरीकरण प्रकाश ड्राइविंग क्षमता का एक नाटकीय सुधार को बढ़ावा देने में प्रभावी लाया। नाइट्रोजन स्थिरीकरण में कुशल विनियमन और photocatalytic उत्प्रेरक दोष के विकास की प्रगति राज्य एक नया विचार प्रदान करता है और उत्प्रेरक प्रतिक्रिया के लिए उत्प्रेरक साइट की इलेक्ट्रॉनिक संरचना के विनियमन के महत्व को दर्शाता है।
सिंक्रोटॉन विकिरण एक्स-रे अवशोषण स्पेक्ट्रोस्कोपी चिह्नित करने के लिए, Photoelectron स्पेक्ट्रोस्कोपी और अवरक्त स्पेक्ट्रोस्कोपी का काम सीटू का पता लगाने, क्रमशः प्रोफेसर सांग ली, विज्ञान और चीन के प्रौद्योगिकी विश्वविद्यालय, अनुसंधान कार्य के प्रोफेसर झू जून क्यूई Zeming बाल और शोध सहयोगी के समर्थन में सहयोग में चिह्नित करने के लिए राष्ट्रीय अनुसंधान एवं विकास का ध्यान केंद्रित किया गया है वित्त पोषण योजना, राष्ट्रीय बकाया युवा विज्ञान फाउंडेशन, चीनी अकादमी सीमांत विज्ञान अनुसंधान परियोजनाओं, जैसे क्रॉस-टीम चीनी अकादमी विज्ञान के रूप में अभिनव परियोजनाओं के।
