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    新型電催化系統實現環境氨的電合成

    眾所周知,電催化氮(N 2)還原反應(NRR)可以將N 2和H 2 O轉化為氨(NH 3),這是生態系統中最重要的化學物質之一。在溫和的條件下使用可再生電力,它被認為是取代工業Haber-Bosch工藝的有前途的策略。然而,由于已開發的NRR電催化劑和電催化系統具有較低的NH 3收率和電流效率,因此該方法仍與實際應用相差甚遠。

    最近,由合肥物理科學研究所(ISS)的固態物理研究所(ISSP)的張海民教授領導的研究人員報告了他們關于無負載電催化系統的新發現,這為環境電催化NRR鋪平了道路。

    與先前將催化劑負載到基材上的研究不同,研究人員將水性Ag納米點(AgNDs)催化劑分散在電解質上,并使用金屬鈦(Ti)篩網作為電催化NRR的集電器。

    在這種新穎的系統,具有豐富的催化活性位點的含水AgNDs可以有效地化學吸附在固溶N 2在電解質分子,然后再傳輸到鈦網攪拌接受轟下集電體+ / E -攻擊為NH 3的形成,并同時再生AgNDs。

    進行研究的學生李文義說:“我們的目標是建立一個非負載電催化系統。ISSP液體中激光制造實驗室提供了一個很好的平臺。我們使用激光在水溶液中制備了高度分散的AgNDs。 -消融技術。”

    研究小組認為該系統有助于克服常規催化劑負載電催化工藝的弊端。

    “我們有興趣發現,通過簡單地修改金屬Ti網狀集電器,可以進一步提高NRR性能。” 李文義說:“它充分利用了具有高度暴露(111)面的Ag納米點提供的催化活性位,以進行N 2的吸附和活化。”

    另外,還設計了兩電極配置的流型電化學反應器,并評估了其NRR。

    他們的工作為設計用于環境NH 3電合成的高效電催化劑和電催化系統提供了重要指導。

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