电化学一氧化氮(NO)还原为氨(NH3)是一种极具潜力的固氮方式,然而,较差的机理理解和NH3选择性阻碍了其实际应用。在这里,南洋理工大学Li Shuzhou、复旦大学Zhang Liming筛选了一套过渡金属电催化剂,其中位于火山图顶部的Ni催化剂表现出优异的催化性能。
本文要点:
1) 作者制备了五种单晶镍电催化剂,并在高指数面上观察到更高的氨生产率。Ni(210)具有优异的NH3选择性,其产率是低折射率晶面产率的2倍。关键中间体从空心位点转换到桥位点所需的能量作为NH3生产的描述符。
2) 通过对Ni纳米颗粒集合体的电化学测量证明,NH3选择性高达85%以上,并且稳定运行超过50小时。该工作指导了NO还原电催化剂的合理设计,并建立了催化中结构-性能的构效关系。
Siwen Zhao et.al Deciphering nickel-catalyzed electrochemical ammonia synthesis from nitric oxide Chem 2023
DOI: 10.1016/j.chempr.2023.08.001
https://doi.org/10.1016/j.chempr.2023.08.001