Heterogeneous Fe3 single-cluster catalyst for ammonia synthesis via an associative mechanism

催化作用 氨生产 化学 星团(航天器) 组合化学 结合属性 机制(生物学) 生物化学 计算机科学 物理 计算机网络 数学 量子力学 纯数学
作者
Jincheng Liu,Xuelu Ma,Yong Li,Yang‐Gang Wang,Hai Xiao,Jun Li
出处
期刊:Nature Communications [Nature Portfolio]
卷期号:9 (1): 1610-1610 被引量:678
标识
DOI:10.1038/s41467-018-03795-8
摘要

Abstract The current industrial ammonia synthesis relies on Haber–Bosch process that is initiated by the dissociative mechanism, in which the adsorbed N 2 dissociates directly, and thus is limited by Brønsted–Evans–Polanyi (BEP) relation. Here we propose a new strategy that an anchored Fe 3 cluster on the θ-Al 2 O 3 (010) surface as a heterogeneous catalyst for ammonia synthesis from first-principles theoretical study and microkinetic analysis. We have studied the whole catalytic mechanism for conversion of N 2 to NH 3 on Fe 3 /θ-Al 2 O 3 (010), and find that an associative mechanism, in which the adsorbed N 2 is first hydrogenated to NNH, dominates over the dissociative mechanism, which we attribute to the large spin polarization, low oxidation state of iron, and multi-step redox capability of Fe 3 cluster. The associative mechanism liberates the turnover frequency (TOF) for ammonia production from the limitation due to the BEP relation, and the calculated TOF on Fe 3 /θ-Al 2 O 3 (010) is comparable to Ru B5 site.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
wentao发布了新的文献求助10
2秒前
特工丶夜花月完成签到 ,获得积分20
3秒前
yoyo122完成签到,获得积分10
5秒前
crygni发布了新的文献求助10
5秒前
在水一方应助知性的友桃采纳,获得10
7秒前
8秒前
8秒前
阔达的嵩完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
9秒前
MZX完成签到,获得积分10
9秒前
13675329716发布了新的文献求助10
10秒前
wang应助wentao采纳,获得10
11秒前
蝴蝶落日发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
英姑应助crygni采纳,获得10
12秒前
852应助动人的乾采纳,获得10
12秒前
12秒前
zhaopen发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
chengsi完成签到,获得积分10
13秒前
特工丶夜花月关注了科研通微信公众号
14秒前
德鲁梦雨完成签到,获得积分10
14秒前
田様应助微末采纳,获得10
16秒前
嘟嘟发布了新的文献求助10
16秒前
独特背包完成签到,获得积分10
17秒前
烟消云散应助睡不着采纳,获得30
18秒前
orixero应助JKL采纳,获得10
19秒前
fhr发布了新的文献求助10
19秒前
19秒前
20秒前
西瓜发布了新的文献求助10
20秒前
隐形曼青应助嗯哼哈哈采纳,获得30
21秒前
22秒前
半个橙子完成签到 ,获得积分10
23秒前
明亮栾关注了科研通微信公众号
23秒前
清风细雨完成签到 ,获得积分10
23秒前
GuSiwen完成签到,获得积分10
24秒前
mm发布了新的文献求助10
24秒前
wzy完成签到 ,获得积分10
24秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
Prescott's Microbiology: 2026 Release ISE 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Environmental Leverage in Times of Climate Crisis: Product Standards, Carbon Border Measures and Preferential Trade Agreements 1000
Interactions of Vowel Quality and Prosody in East Slavic 1000
Erwählung und Berufung bei Paulus: Bedeutung, Entwicklung und Funktion einer Vorstellung in ihrem frühjüdischen und griechisch-römischen Kontext 850
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7191778
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8828533
关于积分的说明 18639238
捐赠科研通 6826673
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3175471
关于科研通互助平台的介绍 2327137
邀请新用户注册赠送积分活动 2149893