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我国科学家研制出新型高效室温固氮电催化剂


来源:中国科学报

[导读]  近日,宁夏大学罗民教授课题组首次通过两步法(碳化和氧化热处理工艺)调控制备基于金属有机框架的纳米复合电催化剂材料,获得了具有新颖核壳结构的用于常温电化学固氮(NRR)的高效电催化剂。相关论文在线发表于《美国化学会—应用材料与界面》。

中国粉体网讯  近日,宁夏大学罗民教授课题组首次通过两步法(碳化和氧化热处理工艺)调控制备基于金属有机框架的纳米复合电催化剂材料,获得了具有新颖核壳结构的用于常温电化学固氮(NRR)的高效电催化剂。相关论文在线发表于《美国化学会—应用材料与界面》。

 

在能源危机和环境问题日益凸显的全球背景下,绿色环保、低能耗的合成氨方法具有重要意义。近年来,电化学固氮(NRR)逐渐成为一种研究广泛的合成氨新路径。


 


该新型复合催化剂的氨产率和法拉第效率均优于目前已有报道的绝大多数NRR电催化剂,新型复合催化剂在0.05摩尔/升的硫酸电解液中,氨产率和法拉第效率高达42.58 μg/h/mg和8.49%。此外,由于氮气被约束在“壳”内更有利于进行高频碰撞并增加NRR中间产物的浓度,能够进一步提高电催化性能。

 

目前全球氨产量约为1.5亿吨/年,主要依赖于Haber-Bosch反应来实现,但该技术不仅耗能巨大,且排放大量的温室气体CO2。而罗民教授课题组的研究不仅开发了新型、高效的电催化剂,也为在电催化固氮领域探索更多廉价、绿色的非贵金属催化剂提供了新思路。

 

(中国粉体网编辑整理/漫道)


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