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奥门金沙误乐城:我院在电催化硝酸盐还原合成氨领域取得重要进展

发布:   时间:2022-12-23 09:32:57  浏览:

氨是当今最重要的化工产品之一,而且由于其能量密度高、易于存储和运输,被作为下一代清洁能源载体。当前合成氨的Haber-Bosch工艺面临耗能高、温室气体排放量大等问题。利用硝酸盐电化学还原合成氨(NRA)从环境中硝酸盐去除和耗能角度看是未来替代Haber-Bosch法极具前景的方式。然而,由于NRA反应涉及到的反应中间体和副产物多,阴极催化材料存在选择性差、法拉第效率低等问题,亟需开发高效的NRA电催化剂。

近日,我院郭春显教授团队最新研究成果发表在能源领域知名期刊Journal of Power Sources (IF=9.794)上,相关成果题目为“Bimetallic CuCo nanocrystals to tailor absorption energy of intermediators for efficient electrochemical nitrate conversion to ammonia in neutral electrolyte”。汪昌红副教授为第一作者,郭春显教授为通讯作者,我校为第一通讯单位。

该研究成果开发了一种双金属铜钴纳米晶,实现了在中性电解质中100%的硝酸盐转化率,并在?0.65 V vs. RHE下保持了95%的法拉第效率。更重要的是,它的高催化活性可以使硝酸盐转化为氨的转化率达到97%以上。根据密度泛函理论计算表明,其良好的催化活性来源于钴的引入增强了铜催化剂对硝酸根吸附,并能够有效抑制了析氢反应。本研究为开发高活性和选择性的NRA电催化剂提供了新的思路。

该工作的开展获得了国家重点研发计划(2021YFA0910400)、国家自然科学基金面上项目(NO.21972102)、国家自然科学青年基金项目(NO.22101197)等支持。


原文链接:

DOI:10.1016/j.jpowsour.2022.232523

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0378775322015002

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