JACS:Sm实现催化电化学氮还原合成氨
纳米技术 纳米 2025-01-30

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在Mo复合物催化作用下,SmI2具有选择性N2R催化活性。但是通常作为化学计量比的试剂(Sm用量为生成NH3的0.3倍量),而且需要与质子源(H2O或ROH)结合。质子源阻碍了SmIII的催化循环,这是因为能够质子源能够与SmIII形成稳定的氢氧化物/烷氧化物。

有鉴于此,加州理工学院Jonas C. Peters等报道Sm/Mo串联催化反应eN2R体系。

本文要点:

(1)

这种Sm/Mo串联催化反应体系在非溶液相的常压催化,表现迄今为止最低的过电势和最高的法拉第效率(82 %)。该催化体系中,单位Sm能够产生8.4倍量NH3,相比于化学计量比SmI2,在N2R反应中提高25倍。

(2)

在-1.45 V vs Fc+/0的过电势下,非配位的质子源能够使得SmI3/SmI2循环。


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参考文献

Emily A. Boyd, Hoimin Jung, and Jonas C. Peters*, Samarium as a Catalytic Electron-Transfer Mediator in Electrocatalytic Nitrogen Reduction to Ammonia, J. Am. Chem. Soc. 2025

DOI: 10.1021/jacs.4c14845

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c14845


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