Ett allmänt protokoll för N2-reduktion och oxidationsexperiment. Kredit:ZHANG Xilun
Kväve är viktigt för alla former av liv. Den formidabla styrkan hos N≡N-trippelbindningen gör N 2 fixering i biologiskt tillgängliga former extremt svårt.
För närvarande, aktivering och omvandling av kväve beror huvudsakligen på Haber-Bosch-processen. Dock, processen har betydande nackdelar såsom krav på hårda reaktionsförhållanden, hög energiförbrukning, och stora CO 2 utsläpp.
Nyligen, Prof. Chen Pings grupp från Dalian Institute of Chemical Physics (DICP) vid den kinesiska vetenskapsakademin och deras medarbetare publicerade en primer i Naturrecensioner Metoder Primers att diskutera forskningstekniker och metoder inom området kvävereduktion och oxidation.
Nya metoder för hållbar N 2 aktivering och konvertering, såsom lågtemperatur- och lågtryckstermisk katalys och (foto)elektrokatalys, har förföljts, men framstegen har hindrats av bristen på noggrannhet och reproducerbarhet vid insamling och analys av resultat.
"Vi vill ge en vägledning om tekniker och metoder inom området kvävereduktion och oxidation, " sa prof. Chen.
Forskarna granskade den historiska utvecklingen av N 2 aktivering, och analyserade dess betydelse och utmaningar i kombination med teoretiska beräkningar.
Sedan, de tillhandahöll ett holistiskt steg-för-steg-protokoll som är tillämpligt på alla kväveomvandlingsreaktioner, inklusive införandet av experimentupplägg, detekteringsmetoder för produkterna, möjliga källor till föroreningar, katalytisk prestandautvärdering, analys av experimentresultaten, och teoretiska beräkningar. De jämförde och analyserade de senaste resultaten från olika katalytiska reaktioner enligt protokollets ramverk.
Denna primer täcker olika vanliga fallgropar i fältet, bästa praxis för att förbättra reproducerbarheten och kostnadseffektiva metoder för att utföra rigorösa experiment.
"Den framtida forskningen om kväveaktivering och omvandling kräver rigorösa experiment och standardisering för att förhindra att falska positiva resultat dyker upp i litteraturen, vilket skulle möjliggöra avancemang mot praktisk teknik för aktivering av N 2 , " sa prof. Chen.
