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氮气

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说到氮气(N2),大多数化学家对此都很熟悉。很多人在实验室里处理过它。在其惰性气氛的保护下,一些对水和氧敏感的化学反应可以平稳有效地进行。但是在氮气的惰性状态下,人们发现其“内部”实际上并不是那么惰性。氮便宜且易于获得,并且由于氮原子在生物学,医学和材料领域中的重要作用,氮已成为“星形分子”。许多化学家正在努力在温和的条件下活化氮,以使氮能更好地造福人类。以合成氨为例。氨(NH3)是合成肥料和纤维必不可少的化学原料,也是潜在的储氢物质(氢含量高达17.6%,液化压力低:〜8 atm),因此其合成方法引起了人们的关注。
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广泛关注。合成氨的经典方法是获得了诺贝尔化学奖的“哈伯-博世法”。已经使用了一个多世纪的这种方法是使用氮气作为原料。然而,该反应需要高压(> 700 bar)和高温(> 673 K)条件,还使用大量氢气并产生温室气体CO 2,且生产过程的原子经济性较差且对环境无害。友好。有必要找到一种更温和绿色的合成氨的方法。理想的状态是使用地球上存在的丰富水作为还原剂,并还原相同的丰富氮以合成氨。
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