佛倫氣體——番禺新造氮?dú)鈴S家

氮?dú)猓瘜W(xué)方程式為N?，一般狀況下是一種沒有顏色，無(wú)氣味的氣體，而且一般氮?dú)獗瓤諝獾拿芏刃?。氮?dú)庹細(xì)怏w總產(chǎn)值的78.08%(體積分?jǐn)?shù))，是汽體的重要成份。在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，致冷至-195.8℃時(shí)，變成沒有色彩的液體，致冷至-209.8℃時(shí)，液態(tài)氮變成雪狀的固體。氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)不樂觀，常溫下沒法跟其他化合物造成體現(xiàn)，因而常被用以制作防腐劑。但在高溫、動(dòng)能規(guī)范下可與一些化合物造成化學(xué)變化，用以制取對(duì)大家合理的新化合物。番禺新造氮?dú)鈴S家

由氮元素的氧化態(tài)-吉布斯自由能圖還能夠看得出來(lái)，除了NH4弱電解質(zhì)外，氧化數(shù)為0的N2分子式在圖上趨勢(shì)圖的值，這表明相對(duì)于別的氧化數(shù)的氮的化合物來(lái)講的話，N2是熱力學(xué)穩(wěn)定狀況結(jié)構(gòu)。氧化數(shù)為0到 5正中間的各式各樣氮的化合物的值都位于HNO3和N2二點(diǎn)的連線(圖上的虛線)的上面。因此，這類化合物在熱力學(xué)上并不是穩(wěn)定的，很容易造成歧化反應(yīng)。在圖上一個(gè)比N2分子式值低的是NH4弱電解質(zhì)。番禺新造氮?dú)鈴S家

N2還原的決速步是N≡N三鍵的斷裂，N≡N具有極高的解離能（941 kJ?mol-1），實(shí)現(xiàn)N≡N的斷裂就需要尋找具有高i效催化活性位點(diǎn)的催化劑。已有的文獻(xiàn)報(bào)道了Mo、W、Fe或Ru離子可促進(jìn)N≡N的斷裂。日本大阪大學(xué)的Yasuhiro Shiraishi教i授課題組以此為出發(fā)點(diǎn)進(jìn)行了詳細(xì)研究，使用一種表面存在大量氧空位的TiO2材料在紫外光的照射下催化氮?dú)夂铣砂?，催化劑表面氧空位的Ti3 活性位點(diǎn)，具有非常強(qiáng)的N2還原活性。經(jīng)過催化劑的篩選及條件優(yōu)化，氨生成速率可高達(dá)180 μM。番禺新造氮?dú)鈴S家

教i授課題組報(bào)道了一種新的光催化固氮方案，利用市售的含有大量表面氧空位的TiO2材料為催化劑（不含貴i金屬），紫外線照射下在純水中催化氮?dú)夂铣砂薄４呋瘎┑幕钚晕稽c(diǎn)是表面氧空位的Ti3 物種，催化效率很高：太陽(yáng)能至化學(xué)品（solar-to-chemical）能量轉(zhuǎn)換效率為0.02%。若研究者能夠進(jìn)一步制備出表面含有豐富Ti3 活性位點(diǎn)的催化材料，持續(xù)提搞效率，使之用于大規(guī)模的工業(yè)生產(chǎn)，屆時(shí)將真正地造福人類，在農(nóng)業(yè)、化工等領(lǐng)域大展宏圖。番禺新造氮?dú)鈴S家

一種是物理發(fā)泡法，就是將汽體在壓力下引進(jìn)塑料濃稠冪律流體中，再經(jīng)歷降i血i脂釋放出汽體，從而就能在成型的塑料中造成很多小圓孔，這類發(fā)泡法由于成本費(fèi)用較低，發(fā)泡后對(duì)不易留出殘余物，并且對(duì)發(fā)泡塑料特性不會(huì)改變。工出來(lái)的塑料產(chǎn)品在大伙兒生活起居的運(yùn)用將越來(lái)越廣泛。番禺新造氮?dú)鈴S家

一種是物理發(fā)泡劑，這類發(fā)泡劑一般運(yùn)用二氧化碳，N2，二氧化氮等汽體，并且這類汽體在汽態(tài)下不易造成化學(xué)反應(yīng)，而且在汽態(tài)時(shí)在塑料中的擴(kuò)散速度會(huì)低于在空氣中的擴(kuò)散速度。