Three-Dimensional Dual-Site Catalysts for Industrial Ammonia Synthesis at Dramatically Decreased Temperatures and Pressures

催化作用 氨生产 杠杆(统计) 缩放比例 对偶(语法数字) 双重角色 巴(单位) 化学 工业生产 纳米技术 化学物理 材料科学 工艺工程 生化工程 环境科学 组合化学 计算机科学 物理 有机化学 工程类 气象学 艺术 几何学 数学 文学类 机器学习 凯恩斯经济学 经济
作者
Xingshuai Lv,Junxian Liu,Liangzhi Kou,Kar Wei Ng,Shuangpeng Wang,Thomas Frauenheim,Hui Pan
出处
期刊:ACS Catalysis 卷期号:13 (20): 13561-13568 被引量:2
标识
DOI:10.1021/acscatal.3c03160
摘要

Industrial ammonia (NH3) production via the Haber–Bosch (H–B) process is a great achievement of the 20th century, but its energy-intensive character renders NH3 production costly. Despite considerable efforts, progress in developing an efficient H–B catalyst that operates under near-ambient conditions has been slow. In this study, we leverage the confinement concept to facilitate low-temperature and low-pressure NH3 synthesis by constructing three-dimensional (3D) dual-site environments. Through first-principles calculations and microkinetic modeling, we demonstrate that the 3D confined dual site on diporphyrins can surpass the limitations imposed by energy-scaling relations, resulting in a significantly increased turnover frequency (TOF) for NH3 production. Notably, the calculated TOF is 2–3 orders of magnitude higher than that of the commercial ruthenium catalyst at the same working conditions, thus enabling a much-milder H–B process, e.g., at a dramatically decreased working pressure of 10 bar at 590 K. We believe that the strategy will pave the way for the development of economically viable alternatives to current industrial processes.
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
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
小二郎应助科研通管家采纳,获得10
刚刚
刚刚
兔子应助科研通管家采纳,获得20
刚刚
无聊又夏完成签到,获得积分10
1秒前
英俊的铭应助不在乎过采纳,获得10
1秒前
Ivy驳回了yznfly应助
2秒前
重生之当女博士的日子完成签到 ,获得积分10
6秒前
路标完成签到,获得积分10
10秒前
无花果应助爱撒娇的曼凝采纳,获得10
11秒前
源源完成签到,获得积分10
12秒前
14秒前
嘟嘟请让一让完成签到,获得积分10
14秒前
zd15984应助幸福的白柏采纳,获得10
16秒前
蒙蒙完成签到 ,获得积分10
17秒前
18秒前
ww发布了新的文献求助10
20秒前
21秒前
22秒前
调皮问安发布了新的文献求助30
23秒前
周曦完成签到,获得积分10
23秒前
23秒前
鬼见愁完成签到,获得积分10
29秒前
29秒前
秋秋寒发布了新的文献求助10
29秒前
Ivy给Ivy的求助进行了留言
30秒前
32秒前
jhcraul完成签到,获得积分10
33秒前
ww完成签到,获得积分10
34秒前
0℃发布了新的文献求助10
35秒前
Magali发布了新的文献求助10
36秒前
38秒前
姜峰完成签到,获得积分10
39秒前
0℃完成签到,获得积分20
40秒前
41秒前
42秒前
42秒前
fryeia发布了新的文献求助10
44秒前
MRLAN发布了新的文献求助30
44秒前
yk发布了新的文献求助30
44秒前
Hiowa完成签到,获得积分20
44秒前
高分求助中
Tracking and Data Fusion: A Handbook of Algorithms 1000
Models of Teaching(The 10th Edition,第10版!)《教学模式》(第10版!) 800
La décision juridictionnelle 800
Rechtsphilosophie und Rechtstheorie 800
Nonlocal Integral Equation Continuum Models: Nonstandard Symmetric Interaction Neighborhoods and Finite Element Discretizations 600
Academic entitlement: Adapting the equity preference questionnaire for a university setting 500
Arkiv för kemi 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 材料科学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 免疫学 细胞生物学 电极
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2876532
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2487892
关于积分的说明 6736413
捐赠科研通 2170890
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1153345
版权声明 585924
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 566288