光催化固氮合成氨实验装置
光催化固氮合成氨实验装置
光解水固氮反应多采用纳氏试剂显色法进行检测,也可以根据产物浓度差异选择气相色谱检测或者离子色谱检测;推荐荧光分析法,实验在封闭循环系统中进行,在线实时监测产物浓度,全自动测算产量和产率。
光催化固氮合成氨实验装置-技术参数:
1、实验溶液: 30ml-80ml
2、密封方式: 卡环法兰
3、密封圈材质: 石墨复合材料
4、反应器材质: 316L不锈钢
5、内衬材质: 聚四氟乙烯
6、光照部件: 蓝宝石
7、照射方式: 侧照
8、恒温方式: 恒温槽(内部探温)
9、压力: 10MPa
10、连接色谱: 3mm卡套直通
11、电极配置: 铂电极夹、铂电极、饱和甘汞电极
12、光电配件: 有
13、洗脱功能: 有
14、气体进取样: 有
15、液体进取样: 有
16、真空泵: 有
17、进取样系统 有
光催化固氮合成氨实验装置-相关知识
N2光催化转化
N2分子由于氮氮三键相对稳定难以解离,表现为化学反应惰性,且其质子亲和能力很差,使得电子传输和Lewis酸碱反应受阻。此外,N2分子占据轨道(HOMO)和占据轨道(LUMO)之间存在较大的能隙(10.82eV),也引起氮气反应困难。图1展示了在半导体光催化的作用下,N2分子被光催化材料捕获进而被还原实现N2→NH3的转化。
光催化固氮的分类
各种半导体光催化固氮体系概述图
五种N2的光催化转化路径
催化剂分为金属氧化物、金属硫化物、氧卤化铋、碳系化合物和其他化合物等几类,各类半导体光催化剂以及光催化固氮合成氨的五种典型的反应路径。
几类半导体光催化体系固氮机理
TiO2 表面固氮并还原成氨的反应机理
硫系金属纳米体系固氮并还原成氨的反应机理
Bi-系纳米体系固氮并还原成氨的反应机理
Metal-free碳系化合物催化固氮机理图
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