Toward Sabatier Optimal for Ammonia Synthesis with Paramagnetic Phase of Ferromagnetic Transition Metal Catalysts

顺磁性 催化作用 化学 氨生产 铁磁性 过渡金属 相(物质) 相变 金属 无机化学 凝聚态物理 有机化学 物理
作者
Gaomou Xu,Cai Cheng,Tao Wang
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:144 (50): 23089-23095 被引量:94
标识
DOI:10.1021/jacs.2c10603
摘要

The Sabatier principle defines the essential criteria for being an ideal catalyst in heterogeneous catalysis, while approaching the Sabatier optimal is a major pursuit in catalyst design. The Haber-Bosch (H-B) process, converting nitrogen (N2) and hydrogen (H2) to ammonia (NH3), is a holy grail reaction for humans and also a great model reaction for fundamental research, where the established volcano plot between ammonia synthesis activity and nitrogen binding energy among metals has successfully guided new catalyst design. However, reaching the top of the activity volcano is still very challenging. Herein, we identify an elegant strategy to promote the ferromagnetic (FM) catalysts to be the Sabatier optimal of ammonia synthesis via a second-order ferromagnetic-paramagnetic phase transition, which represents an ideal and novel interdisciplinary of the aforementioned century-old classic principle, reaction, and theory in chemistry, physics, and material science. The paramagnetic (PM) Co and Ni metals could have 2-4 orders of magnitude higher ammonia synthesis activity than their ferromagnetic counterparts, holding the potential to achieve a near-ambient H-B process. We believe that our discovery will open a novel avenue for revisiting the catalytic performances of paramagnetic phases of ferromagnetic materials in heterogeneous catalysis.
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
1秒前
dde发布了新的文献求助10
1秒前
xiaoxiao完成签到,获得积分20
1秒前
传奇3应助年少的人采纳,获得10
1秒前
Ferdinand_Foch完成签到,获得积分10
2秒前
痴情的信封完成签到,获得积分10
3秒前
weiyang发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
3秒前
3秒前
4秒前
耀之完成签到,获得积分20
4秒前
淡定怜南完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
4秒前
6秒前
映雪发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
6秒前
拉长的诺言完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
深情安青应助困困采纳,获得10
6秒前
yoyo完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
7秒前
地球完成签到,获得积分10
7秒前
河漫完成签到,获得积分10
7秒前
英姑应助xiaoxiao采纳,获得10
7秒前
8秒前
cs完成签到 ,获得积分10
9秒前
耀之发布了新的文献求助10
9秒前
Nature发布了新的文献求助10
9秒前
intangible发布了新的文献求助10
9秒前
Dore发布了新的文献求助30
10秒前
奕奕发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
10秒前
11秒前
深情momo发布了新的文献求助10
11秒前
思源应助当余之从师也采纳,获得10
11秒前
高分求助中
(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
Geist der Kunst und Kultur 1000
Resistance Spot Welding Dataset for Automobile Body-in-White Quality Analysis 748
日本現代怪異事典 副読本 700
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 650
Machine Learning for Asset Management and Pricing 600
Numerical analysis of the coupled atmosphere-ocean models (CAO II). II 600
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 7396110
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9002197
关于积分的说明 19161015
捐赠科研通 7031629
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3229997
关于科研通互助平台的介绍 2392440
邀请新用户注册赠送积分活动 2211682