【本文由“红十月”推荐,来自《供应危机下,中国新技术从废水中变化肥原料,效率提升三倍》评论区,标题为红十月添加】
这个技术感觉非常牛啊,可以解决污染废水,又可以生产农用品,要是成本低就完美了。
看了这篇论文的韩丽丽团队所在的中科院福建物构所的介绍,发现《南华早报》一贯的联想能力真的是强。
这篇论文的核心重点并非是能够将农业和工业废水中的硝酸盐污染物转化为氨(这只是这个双原子催化剂的特性的试验结果之一)。它的核心突破点是为双原子催化剂的设计建立了通用性的方法学框架,为理性并精准构筑高性能双原子位点催化剂结构提供了有效指导。
目前双原子催化剂(DACs)凭借其优异的特点,现在已经成为催化领域的重要前沿方向。
但双原子催化剂有三个瓶颈,用简单语言描述就是:1. 合成过程中原子级金属负载量普遍偏低(负载量偏低,催化效果就会差),2. 原子尺度太小,难以清晰区分相邻的单原子与真实双原子对,3. 现有合成策略多依赖经验性试错,缺乏普适性的理论指导。
所以这个成果的核心就是针对这三个瓶颈。
1. 利用软硬酸碱理论(硬酸与硬碱反应快,软酸与软碱反应快),合成中引入的软碱磷,破坏了硬酸金属与硬碱氮配体之间过强的离子键合作用,从而大幅度提高了负载量。(因为需要试验软硬酸碱理论,所以用电催化硝酸盐还原)。
2. 引入AI学习模型,更准确区分单原子与真实双原子对。(这是AI模型的作用)
3. 利用这种通用合成策略,成功制备出14种负载量创纪录的稀土基双原子催化剂。从而确立了通用性的方法。