Los científicos revelan formas inesperadas durante una disminución del nitrato

Los científicos han progresado en el campo de la electroquetitis. Su última investigación, Publicado En el diario Material de la naturalezaDurante el proceso de deficiencia de nitrato, cómo los catalizadores pueden vivir en formas inesperadas, resaltarlo.

El estudio, que se titula, "Contratar la reestructuración y la composición a través de la electroradección de nitrato a través de la microscopía y espectroscopía operativa cooperativa, proporciona una nueva visión, que puede allanar el camino para catalizadores más eficientes. El estudio es una colaboración entre los investigadores en el Departamento de Ciencias de la Interfaz del Instituto Fritz Haber de la Sociedad Max Planck en colaboración con los científicos de Beamline en Helmholtz-Jentrum Berlin.

Los catalizadores son sustancias que aceleran las reacciones químicas sin consumir el proceso. Son importantes en muchas aplicaciones industriales, desde la producción de combustible hasta la fabricación de productos farmacéuticos.

Sin embargo, comprender cómo se comportan estos catalizadores mientras trabajan siempre ha sido un desafío. Esto se debe a que los catalizadores pueden cambiar su estructura (tamaño y tamaño) y estructura cuando se aplica una capacidad eléctrica, por lo que un camaleón cambia su color para mezclar en diferentes entornos. Una creencia de larga data es que, como un camaleón, el catalizador se convertirá rápidamente en su posición favorita (posición activa) una vez que se aplique la capacidad eléctrica.

Un enfoque de múltiples modelos para estudiar catalizador

El equipo de investigación empleó una combinación única de técnicas avanzadas para demostrar que esta noción no es válida bajo ciertas condiciones. En primer lugar, utilizó un método llamado microscopía electrónica de transmisión de células líquidas electroquímicas (EC-TEM) para seguir CU cúbica₂O Los antiguos apertores en condiciones en las que participaban en la respuesta de reducción de nitrato que se están utilizando para generar amoníaco verde aquí.

Esta técnica les permitió ver cómo los catalizadores, especialmente la señal cúbica.₂O East-superlativo, cambiado durante la reacción. Luego, utilizó una combinación de microscopía/espectroscopía de rayos X y espectroscopía Raman si la CUS esperada se convierte en etapas de metal durante la reacción previa a la reacción, y si tales cambios fueron homogéneos en todas las partículas nanoquetalistas.

Un descubrimiento importante de los estudios es CU₂ Los cubos o no cambian rápidamente en las posiciones de metal preferidas y pueden vivir como una mezcla de metal largo, óxido de Cu e hidróxido de Cu durante la operación. La composición de esta mezcla y el tamaño del catalizador desarrollado aplicado mucho más depende de la capacidad eléctrica, el entorno químico circundante y el período de respuesta.

Personal para la selectividad de amoníaco

Una gran inspiración para estudiar la deficiencia de nitrato es descubrir su capacidad para reciclar nitratos de desechos al volver al amoníaco como un componente importante en los fertilizantes para la producción de alimentos. Hasta ahora, nuestras estrategias para personalizar este proceso se basan en la expectativa de catalizadores de adoptar sus formas más favorables durante la respuesta. Esta investigación allanará el camino para los nuevos métodos para diseñar pre-cobertas basados ​​en CU que sean mejores en la producción de amoníaco.

Dr. C, el líder de un grupo del Departamento de Ciencias de la Interfaz y el mismo autor del estudio enfatizó: "Es inesperado que obtengamos diferentes etapas durante la respuesta, especialmente cuando tenemos un solo elemento de preinductor. Comience en forma .

Esta investigación también indica que las relaciones químicas locales, las técnicas de observación de tiempo real pueden ayudarnos a comprender la naturaleza compleja del catalizador en el trabajo.

Director del Departamento de Ciencias de la Interfaz Prof.₃La fase gaseosa se sintetiza a través del método de catalisis térmica Haber-Bash, que está a temperatura moderada (450–550 ° C), pero la alta presión (150 veces) está acompañada de un gran consumo de H en H.₂ ,

"El desafío que tuvimos aquí era encontrar un método alternativo para NH₃Síntesis con bajas emisiones de carbono. Esto se completó siguiendo una ruta electrocatlítica directa operada por electricidad renovable. ,