目前的研究大多集中在碱性/中性介质下电化学硝酸盐还原反应合成氨,而酸性条件下硝酸盐还原的研究很少见报道。
在这项工作中,香港城市大学支春义教授,深圳大学Ying Guo,中国科学院深圳先进技术研究院Chao Peng展示了本质上较差的析氢活性的 TiO2 纳米片在酸性条件下选择性快速地将硝酸盐还原为氨的潜力。
文章要点
1)与铁酞菁杂化后,所得催化剂由于增强的硝酸盐吸附、抑制析氢并降低速率决定步骤的能垒而显着提高了氨形成的效率。
2)研究人员开发了一种碱酸混合硝酸锌电池,其开路电压为1.99 V,功率密度为91.4 mW cm-2。此外,环境硫回收可以由上述混合电池提供动力,并且可以开发肼/硝酸盐燃料电池以同时进行肼/硝酸盐转化和发电。
这项工作展示了酸性硝酸盐还原在氨电合成中的诱人潜力,并拓宽了能量转换领域。
参考文献
Zhang, R., Li, C., Cui, H. et al. Electrochemical nitrate reduction in acid enables high-efficiency ammonia synthesis and high-voltage pollutes-based fuel cells. Nat Commun 14, 8036 (2023).
DOI:10.1038/s41467-023-43897-6
https://doi.org/10.1038/s41467-023-43897-6