工业规模的氨(NH3)生产主要依赖于能源密集型和环境不友好的Haber-Bosch工艺。通过电催化还原N2可以避免这一问题,但电流效率和NH3产率有限。
有鉴于此,电子科技大学孙旭平教授、成都大学孔清泉副教授和西华师范大学Yonglan Luo等人,研究了由钛网上的 CoP 纳米阵列 (CoP NA/TM)催化电化学还原亚硝酸盐(NO2−)生成NH3。
本文要点
1)由Co(OH)F NA/TM衍生的钛网负载的CoP 纳米阵列 (CoP NA/TM)是一种极好的NO2−RR纳米电催化剂,用于环境条件下NH3的生产。
2)当在含有 500 ppm NO2− 的 0.1 M PBS (pH = 7) 中测试时,这种 CoP NA/TM 在−0.2 V vs. RHE时能够提供 2,260.7 ± 51.5 µg·h−1·cm−2 的大 NH3产率和 90.0 ± 2.3%的高法拉第效率。
3)密度泛函理论计算表明,通过 CoP (112) 还原NO2−的决定步骤是 *NO2 → *NO2H。
参考文献:
Wen, G., Liang, J., Liu, Q. et al. Ambient ammonia production via electrocatalytic nitrite reduction catalyzed by a CoP nanoarray. Nano Res. (2021).
DOI: 10.1007/s12274-021-3583-9
https://doi.org/10.1007/s12274-021-3583-9