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这些酶有固氮作用

时间:2019-10-01 16:58 来源:未知 作者:admin

  闪电能使空气里的氮气转化为一氧化氮,一次闪电能生成80~1500kg的一氧化氮。这也是一种自然固氮。自然固氮远远满足不了农业生产的需求。

  N2 + e + H+ + ATP ——→ NH3 + ADP + Pi

  最近,两位希腊化学家,位于Thessaloniki的阿里斯多德大学的George Marnellos和MichaelStoukides发明了一种合成氨的新方法(Science,2Oct.1998,P98)。在常压下,令氢与用氦稀释的氮分别通入一加热到570℃的以锶铈钇-钙钛矿多孔陶瓷(SCY)为固体电解质的电解池中,用覆盖在固体电解质内外表面的多孔钯多晶薄膜的催化,转化为氨,转化率达到78%;对比:几近一个世纪的哈伯法合成氨工艺通常转化率为10至15%!他们用在线气相色谱检测进出电解池的气体,用HCl吸收氨引起的pH变化估算氨的产率,证实提高氮的分压对提高转化率无效;升高电流和温度虽提高质子在SCY中的传递速度却因SCY导电率受温度限制,升温反而加速氨的分解。

  植物通过根部对含氮的无机化合物的吸收,以及植物叶片对氮的吸收,都可以固定氮。

  豆科植物的根瘤菌,还有牧草和其他禾科作物根部的固氮螺旋杆菌、一些原核低等植物——固氮蓝藻、自生固氮菌体内都含有固氮酶,这些酶有固氮作用。这一类属自然固氮生物固氮。

  人称这种合成氨方法为哈伯-博施法,这是具有世界意义的人工固氮技术的重大成就。 是化工生产实现高温、高压、催化反应的第一个里程碑。合成氨的原料来自空气、煤和水, 因此是最经济的人工固氮法,从而结束了人类完全依靠天然氮肥的历史。

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  人工固氮长期以来,人们期望着农田中粮食作物能像豆科植物一样有固氮能力,以减少对化肥的依赖。70年代首先实现了细菌之间的固氮 ... 目前主要在合成氨中实现人工固氮(工业上通常用H2和N2 在催化剂、高温、高压下合成氨,化学方程式:N2 + 3H2=(高温高压催化剂)2NH3)。 所有的含氮化学肥料也主要是由氨加工制成的。

  固氮微生物固定的氮的含量远非人工固氮和高能固氮所比,可以说,自然界中固定氮主要是靠生物固氮。生物固氮在自然界的氮循环中有着十分重要的意义。

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