陈卫/王建国Nano Energy:首次报道!界面疏水隧道工程:促进N2向NH3电化学转化的一般策略 2023年10月13日 下午9:32 • 头条, 百家, 顶刊 • 阅读 7 电催化氮还原反应(NRR)可以在环境条件下从氮气(N2)和水(H2O)中生成氨,已成为Haber-Bosch(H-B)工艺的一种有前途的可持续替代方法。然而,由于N2分子中存在稳定的三键和竞争性析氢反应(HER),导致的低转化效率和选择性严重限制了NRR的实际应用。 基于此,受固氮酶局部微环境的启发,中科院长春应用化学研究所陈卫研究员和浙江工业大学王建国教授(共同通讯作者)等人首次报道了一种简单而通用的疏水隧道工程策略,通过在一系列金属电催化剂(Cu、Au、Pt、Pd和Ni)上的六硫醇(HEX)自组装单层(SAM)来提高NRR的选择性和活性。 通过分子动力学(MD)模拟表明,HEX SAM提供了一个疏水微环境,阻止了水分子的扩散和吸附,促进了N2分子的扩散和吸附,从而抑制HER,并且提高NRR性能。值得注意的是,在所有制备的样品中,Cu HEX上的NH3生成率(R)为1.2 μg h-1 cm-2,并且实现了最高法拉第效率(FE)为50.5%。 此外,对于HER青睐的Pt催化剂,在Pt HEX上也实现了最高R为26.4 μg h-1 cm-2,在1 cm2的电极面积下,其FE为1.8%。该工作不仅报告了一种显着提高金属催化剂电催化效率的通用方法,而且还提供了一种新的界面疏水隧道制备策略,通过学习天然酶来设计新型催化剂。从这项工作来看,活性中心的局部微环境在决定最终催化性能方面起着重要作用,这在未来设计和探索高性能NRR催化剂时应受到更多关注。 Interface hydrophobic tunnel engineering: a general strategy to boost electrochemical conversion of N2 to NH3. Nano Energy, 2021, DOI: 10.1016/j.nanoen.2021.106784. https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2021.106784. 原创文章,作者:Gloria,如若转载,请注明来源华算科技,注明出处:https://www.v-suan.com/index.php/2023/10/13/5435585fd6/ 催化 赞 (0) 0 0 生成海报 相关推荐 中科大/江大Nano Lett.: N掺杂诱导钙钛矿中形成协同位点,实现CO2高选择性光还原为CH4 2024年4月27日 杨剑/柏中朝AEM: 分子交联增强聚合物粘结剂用于钠离子电池的合金负极 2023年10月10日 梁正/岳昕阳/程春/牛树章AEM:加速LiNO3分解获得高性能锂金属电池 2023年10月13日 EES:理论计算+机器学习!探究三元金属(氢)氧化物非晶催化剂的复杂构效关系 2023年9月22日 中科大陈乾旺AFM:s区主族元素锂基催化剂亦有高活性,实现高效催化CO2RR和ORR 2023年10月7日 王定胜教授,最新Angew.! 2023年10月8日 发表回复 请登录后评论...登录后才能评论 提交