中山大学杨国伟教授课题组JACS:液相激光发泡实现氮的高效活化和固化

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研究背景 氮气是地球大气中最主要的组成部分之一，占据了空气78%的比例。尽管氮气在生态系统中扮演重要角色，但由于N≡N三键是最强的化学键，其键能高达946 kcal/mol，使得氮气很难直接被生物所利用。因此，科学家们对氮气的活化与固化尤为关注。传统的氮气固定方法，如哈伯-博世法，虽然有效，但需要高温高压条件和昂贵的金属催化剂，且能耗巨大，对环境不友好。因此，开发一种在常温常压下高效、环保的氮气固定方法具有重要意义。 图1. 氮的活化和固化方法发展历史。 近日，中山大学杨国伟教授团队和柯卓锋教授研究组提出了一种基于液相激光发泡技术（Laser Bubbling in Liquids, LBL）的全新氮气固定方法。在室温常压下，仅使用氮气和水，通过脉冲激光在水中产生高温高压气泡，实现氮气高效转化为氨（4.2 mmol/h）和硝酸（0.17 mmol/h），同 ………………………………