แอมโมเนียเทคนิคอุตสาหกรรมในปัจจุบันของการใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาตามกระบวนการฮาเบอร์เหล็ก-based ซึ่งเป็นเงื่อนไขที่รุนแรงมากปฏิกิริยา (250 บรรยากาศ 400 องศาเซลเซียส) และต้องมีการใช้พลังงานที่มีขนาดใหญ่. Photocatalysis โดยตรงแปลงพลังงานแสงอาทิตย์เป็นพลังงานเคมีเพื่อลด การบริโภคแอมโมเนียมีให้วิธีการที่มีแนวโน้มมาก แต่ไนโตรเจน - พันธบัตรไนโตรเจนพันธะสามช่วยให้ยูเอชทีโมเลกุลไนโตรเจนสะท้อนให้เห็นถึงคุณสมบัติทางเคมีที่มีเสถียรภาพจึงทำให้เกิดเป็นวัสดุออกไซด์ธรรมดาเปิดใช้งานโมเลกุลไนโตรเจนดังนั้นจึงเป็นการยาก พัฒนา photocatalyst มีประสิทธิภาพแอมโมเนียตรึงไนโตรเจนยังคงเผชิญกับความท้าทายอย่างมาก. เมื่อเร็ว ๆ นี้มหาวิทยาลัยจีนแห่งวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีทีมศาสตราจารย์ Xiong Yujie กับกลุ่มวิจัยทฤษฎีศาสตราจารย์ Wu Xiaojun ขึ้นอยู่กับกฎระเบียบวิศวกรรมข้อบกพร่องโลหะออกไซด์ photocatalyst พบว่าโดยยาสลบวิธีที่จะจบตัวเร่งปฏิกิริยา รัฐข้อบกพร่องสามารถส่งเสริมเว็บไซต์ข้อบกพร่องและการเปิดใช้งานที่มีประสิทธิภาพของโมเลกุลไนโตรเจนได้อย่างมีประสิทธิภาพในการปรับปรุงประสิทธิภาพของการสังเคราะห์ตัวเร่งปฏิกิริยาแง่ของการตรึงแอมโมเนียไนโตรเจน. งานตีพิมพ์ออนไลน์ในวารสารเคมีสากล "สมาคมเคมีอเมริกัน" (เจ Am. Chem. Soc DOI: 10.1021 / jacs.8b02076) เขียนร่วมแรกคือดร. จางหนิง, Ph.D. อับดุลจาลิลและ Michio รวมทั้งผู้เขียนร่วมสอดคล้องศาสตราจารย์ Xiong Yujie ยอดเยี่ยมรองศาสตราจารย์วิสามัญและศาสตราจารย์ Wu Xiaojun
แผนภาพของตัวเร่งปฏิกิริยา W18O49 ยึดโมลิบดีนัมที่เจือปนข้อบกพร่องในการตกแต่งสำหรับการตรึงไนโตรเจนที่ใช้แสง
จากจุดที่เกี่ยวกับการเคลื่อนไหวของมุมมองในมุมมองของความมั่นคงทางเคมีของโมเลกุลไนโตรเจนยูเอชที, โมเลกุลไนโตรเจนโดยทั่วไปถือว่าจะเปิดใช้งานไนโตรเจนจำเป็นลดลงสำหรับวัสดุออกไซด์พื้นผิวเว็บไซต์ที่มีความบกพร่องที่สามารถนำมาใช้เป็นเว็บไซต์ที่ใช้งานของโมเลกุลไนโตรเจน chemisorbed ในขณะที่ ข้อบกพร่องอิเล็กทรอนิกส์ท้องถิ่นอาจจะโอนเข้ามาในโมเลกุลไนโตรเจนดูดซับป้องกันพันธะπโคจรจึงบรรลุไนโตรเจน - ไนโตรเจนลดทอนพันธะสามแม้ว่าจะมีจะมีการรายงานความสัมพันธ์บนพื้นฐานของข้อบกพร่องวัสดุตัวเร่งปฏิกิริยาการตรึงไนโตรเจนอาจจะสร้างออกไซด์ การสังเคราะห์แอมโมเนีย แต่กิจกรรมยังคงเป็นต่อไปคอขวดที่ดีขึ้นจากหลายด้านคือด้านแรกที่จำเป็นต่อการดูดซับการกำกับดูแลเว็บไซต์เร่งปฏิกิริยาสำหรับโมเลกุลไนโตรเจนเพื่ออำนวยความสะดวกการถ่ายโอนอิเล็กตรอนภาพที่สร้างขึ้นจากตัวเร่งปฏิกิริยาในการดูดซับของโมเลกุลไนโตรเจนเพื่อเพิ่มไนโตรเจน การเปิดใช้งานความสามารถในโมเลกุล; ตามความจำเป็นเพื่อให้การปราบปรามข้อบกพร่องอิเล็กตรอนพลังงานกระบวนการผ่อนคลาย photogenerated เพื่อลดการสูญเสียพลังงานของกระบวนการถ่ายโอนอิเล็กตรอน
Xiongyu Jie ท้าทายทีมชุดนี้เจืออะตอมโมลิบดีนัมที่เว็บไซต์ข้อบกพร่อง W18O49 ตัวเร่งปฏิกิริยาที่ประสบความสำเร็จในการเปิดใช้งานออกไซด์ที่มีประสิทธิภาพของระบบโมเลกุลไนโตรเจน. นักวิจัยเทคโนโลยีการฉายรังสีซินโครผูกพันตัวละครในสเปคโทรแหล่งกำเนิด IR และทฤษฎีการคำนวณแบบอะนาล็อก เปิดเผยผลการตกแต่งอะตอมเจือปนของรัฐโมลิบดีนัมข้อบกพร่องบนมือข้างหนึ่งเพื่อเพิ่มตัวเร่งปฏิกิริยาที่มีระดับเจือโมลิบดีนัมข้อบกพร่องการลดการสูญเสียพลังงานกระบวนการผ่อนคลายพลังงานอิเล็กตรอนเกิด; บนมืออื่น ๆ, การก่อตัวของโมลิบดีนัมเจือ โม - W ระเบียบสถานทีเซลล์สืบพันธุ์ของโมเลกุลไนโตรเจนรัฐดูดซับของค่าใช้จ่ายที่เพิ่มขึ้นค่าใช้จ่ายแตกต่างระหว่างอะตอมไนโตรเจนในขณะที่เพิ่มโลหะ - พันธะโควาเลนต์ออกซิเจนส่งเสริมการถ่ายโอนอิเล็กตรอนเหล่านี้ผ่านโมลิบดีนัมเจือ photogenerated ผลกระทบการทำงานร่วมกันระหว่างแตกต่างที่แตกต่างกันนำที่มีประสิทธิภาพในการส่งเสริมการเว็บไซต์เร่งปฏิกิริยาของโมเลกุลไนโตรเจนเปิดใช้งานการปรับปรุงอย่างมากของตัวเร่งปฏิกิริยาการตรึงไนโตรเจนแอมโมเนียประสิทธิภาพแสงขับรถ. ความคืบหน้าของการพัฒนาของการควบคุมที่มีประสิทธิภาพของการตรึงไนโตรเจนและข้อบกพร่องตัวเร่งปฏิกิริยา รัฐมีวิธีการใหม่ของการคิดและแสดงให้เห็นถึงความสำคัญของการควบคุมของโครงสร้างอิเล็กทรอนิกส์ของเว็บไซต์ตัวเร่งปฏิกิริยาในปฏิกิริยาตัวเร่งปฏิกิริยา
การทำงานของรังสีซินโครสเปกโทรสโกดูดซึม X-ray กับลักษณะ, โฟโตอิเล็กตรอนสเปกโทรสโกและอินฟราเรดลักษณะในการตรวจสอบแหล่งกำเนิดตามลำดับความร่วมมือในการสนับสนุนของศาสตราจารย์เพลง Li, มหาวิทยาลัยวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีของจีนศาสตราจารย์จูจุนฉี Zeming ผมและการวิจัยร่วมของงานวิจัยได้รับความสนใจจากชาติวิจัยและพัฒนา โครงการระดมทุนมูลนิธิวิทยาศาสตร์แห่งชาติที่โดดเด่นเยาวชน, จีน Academy of โครงการวิจัยชายแดนวิทยาศาสตร์โครงการนวัตกรรมเช่นทีมข้ามจีน Academy of Sciences
