Ammonia synthesis by photocatalytic hydrogenation of a N2-derived molybdenum nitride

催化作用 光催化 光化学 氨生产 化学 氨硼烷 氮化物 无机化学 氢化物 电子转移 金属 制氢 有机化学 图层(电子)
作者
Sangmin Kim,Yoonsu Park,Jun‐Ho Kim,Tyler P. Pabst,Paul J. Chirik
出处
期刊:Nature Synthesis [Springer Nature]
卷期号:1 (4): 297-303 被引量:44
标识
DOI:10.1038/s44160-022-00044-1
摘要

Although metal complexes are known to split dinitrogen at ambient temperature and pressure, the synthesis of ammonia from these compounds with H2 as the terminal reductant is rarely achieved. Here we report a photocatalytic ammonia synthesis from a N2-derived terminal molybdenum nitride by using H2 as the terminal reductant. An iridium hydride photocatalyst mediates the reaction on irradiation with blue light. A molybdenum pentahydride was identified as the principal metal product to arise after ammonia release. Conversion of the molybdenum pentahydride back to the terminal molybdenum nitride was accomplished in three steps and completed a synthetic cycle for NH3 formation from N2 and H2. Mechanistic investigations support a pathway that involves photoexcitation of the iridium hydride and a subsequent energy transfer rather than electron transfer. Deuterium labelling confirmed H2 as the source of the N–H bonds. This photodriven, proton-coupled electron transfer allows the use of H2 as the terminal reductant for the catalytic formation of NH3 from N2 using metal catalysts. Although dinitrogen cleavage by metal complexes is known, the subsequent formation of N–H bonds using H2 is thermodynamically challenging. Now, ammonia synthesis using an Ir photocatalyst and H2 for the hydrogenation of a N2-derived molybdenum nitride is reported. The starting molybdenum nitride can be regenerated to complete a synthetic cycle for the preparation of ammonia from N2 and H2.
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
刚刚
2秒前
2秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
3秒前
Wonder罗发布了新的文献求助10
3秒前
Owen应助健壮的芷容采纳,获得10
4秒前
丘比特应助Jiang采纳,获得10
4秒前
5秒前
靓丽半山完成签到,获得积分10
6秒前
Rao完成签到,获得积分10
6秒前
虫虫冲呀冲完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
紫金大萝卜完成签到,获得积分0
8秒前
8秒前
章鱼哥完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
Akim应助娃哈哈哈采纳,获得10
10秒前
10秒前
谢大喵发布了新的文献求助10
11秒前
sue完成签到,获得积分10
11秒前
在水一方应助健壮的芷容采纳,获得10
12秒前
NexusExplorer应助rrfhl采纳,获得10
14秒前
完美世界应助曙光采纳,获得30
14秒前
帅气善斓应助黄树明采纳,获得10
15秒前
含灵巨贼完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
16秒前
科目三应助LMZ采纳,获得30
16秒前
王特完成签到,获得积分10
16秒前
17秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
18秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
19秒前
英吉利25发布了新的文献求助10
19秒前
xcxcxcily完成签到 ,获得积分10
19秒前
波波冰完成签到,获得积分20
21秒前
章鱼饺子给章鱼饺子的求助进行了留言
21秒前
曾经的慕灵完成签到,获得积分10
21秒前
氯雷他定发布了新的文献求助10
22秒前
24秒前
25秒前
高分求助中
2025-2031全球及中国金刚石触媒粉行业研究及十五五规划分析报告 25000
(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
The Cambridge History of China: Volume 4, Sui and T'ang China, 589–906 AD, Part Two 1000
The Composition and Relative Chronology of Dynasties 16 and 17 in Egypt 1000
Russian Foreign Policy: Change and Continuity 800
Real World Research, 5th Edition 800
Qualitative Data Analysis with NVivo By Jenine Beekhuyzen, Pat Bazeley · 2024 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5704982
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5160109
关于积分的说明 15243509
捐赠科研通 4858841
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2607448
邀请新用户注册赠送积分活动 1558519
关于科研通互助平台的介绍 1516177