首页
时事
民生
政务
教育
文化
科技
财富
体娱
健康
情感
更多
旅行
百科
职场
楼市
企业
乐活
学术
汽车
时尚
创业
美食
幽默
美体
文摘
东北大学骆文彬,ACS Nano!
学术
2024-10-18 08:31
广东
【高端测试 找华算】
专注测试分析服务、自有球差电镜机时、全球同步辐射资源,20000+单位服务案例!
经费预存选华算,高至17%预存增值!
氨(NH
3
)是化肥和化学品工业生产的大宗商品,也是一种潜在的无碳氢能载体。目前NH
3
的生产主要依靠在极端条件下(350-450 °C,100-200 bar)的碳密集型Haber–Bosch (HB)工艺。作为传统HB工艺的替代品之一,环境条件下电催化氮(N
2
)还原制取NH
3
(NRR)具有良好的前景,近年来受到越来越多的关注。
然而,除了N
2
的非极性和惰性外,N
2
在水中的溶解度差和负电位下的竞争析氢反应(HER)导致NH
3
产率和法拉第效率(FE)不理想。因此,有必要开发具有足够活性和选择性的高效电催化剂以激活惰性N
2
进行六电子转化(N
2
+6H
+
/e
−
=2NH
3
)。
对于涉及多步质子偶合电子转移反应过程的NRR过程,反应中间体在固定催化中心上的吸附行为遵循线性标度关系。这意味着不同反应中间体在催化剂表面相同活性中心上的吸附能有很强的相关性。因此,独立调整这些中间体的吸附强度有助于加速多电子NRR动力学。
基于此,
东北大学骆文彬
课题组通过溶剂热反应和NH
3
气氛下退火,制备了一种负载在含氮石墨烯上的间隙氮掺杂PdFe
3
/FeN纳米合金(PdFe
3
/FeN@NG)。理论计算表明,N掺杂剂作为一种电子海绵,可以根据需要实现电子储存和捐赠,这不仅可以作为一种电子受体来构建强的Lewis酸性Fe中心以加速N
2
捕获,而且作为电子供体促进Fe位点上NH
3
解吸,从而有利于打破标度关系,加速NRR反应的进行。
因此,PdFe
3
/FeN@NG催化剂表现出优异的NRR性能,在−0.2 V时的NH
3
生产速率高达29.94 μg h
-1
mg
cat
-1
,法拉第效率为38.43%。与此同时,缺电子的Fe位点有助于形成FeOOH,这加速了阳极氧化反应动力学(100 mA cm
-2
电流密度下的过电位为308 mV)。因此,组装的双电极N
2
电解系统在1.7 V下NH
3
生产速率为10.51 μg h
-1
mg
cat
-1
,法拉第效率为11.52%。
此外,该N
2
电解槽具有优良的稳定性,经过30小时连续电解后电流密度降低可以忽略不计。总的来说,该项研究通过杂原子工程显著增强了多步质子偶合电子转移反应动力学,为电催化剂的设计提供了一个新的视角。
Electron sponge effect by dynamic-regulated electron self-flow toward coupled electrochemical ammonia synthesis. ACS Nano, 2024.
DOI: 10.1021/acsnano.4c11702
🌟
同步辐射
,找华算
!
三代光源,全球机时,最快
一周
出结果,保质保量!
👉全面开放项目:同步辐射硬线/软线/高能/液体/原位/SAXS/GIWAXS/PDF/XRD/数据拟合!
🏅
500+
博士团队护航,
助力20000+研究在Nature&Science正刊及子刊、
Angew、AFM、
JACS等顶级期刊发表
!
👉 点击阅读原文加我,立即领取更多优惠💖
http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzIyMzcyNDM0MA==&mid=2247610538&idx=6&sn=c60b713ed29f4a3e3cd58ab966794609
催化开天地
催化开天地(Catalysis Opens New World),分享催化基本知识,关注催化前沿研究动态,我们只专注于催化!
最新文章
苏大钟俊/北航郭林/浙大陆俊,最新Nature子刊!
中科院化学研究所陈春城,Angew!
深圳大学,最新Nature Nanotechnology!
中科院兰州化物所李福伟/黄志威,Nature子刊!
上海大学王亮Small:辐射合成具有Lewis对位点MOF实现高效CO2RR
【周四19点】直播揭秘:VASP vs QE,全面展示过渡态计算流程!
云大/浙海大/安理大AFM: FeSA-FeAC位点中引入NiSA,强化双功能氧电催化
铁基催化,Nature Catalysis!
昆明理工&港科大&中科院金属所,EES!
太平洋西北国家实验室王勇/王化民,JACS!
昆明理工&港科大&中科院金属所,EES!
铁基催化,Nature Catalysis!
清华王训&刘清达,JACS!
催化||顶刊集锦:JACS/Nat. Commun./AFM/ACS Catal./Nano Lett.等成果
1000+知识点,拉曼/红外/透射/球差/质谱/核磁/ICP/AFM/CT最强干货!
华东师范大学关小红&湖南大学王双印,最新Angew!
云大/浙海大/安理大AFM: FeSA-FeAC位点中引入NiSA,强化双功能氧电催化
电子科技大学张妍宁/孙旭平,Adv. Sci.!
上海交大&上海硅酸盐所&云南师范,Nano Lett.!
电子科技大学张妍宁/孙旭平,Adv. Sci.!
上海交大黄富强&上海硅酸盐所秦鹏&云南师范杨培志,Nano Lett.!
武汉纺织大学&武汉大学,Nano-Micro Lett.!
广西大学田植群,AFM!
北京化工大学宋宇飞,ACS Catal.!
加州大学河滨分校Fudong Liu课题组招收化学环境工程催化方向博士生
加州大学河滨分校Fudong Liu课题组招收非均相催化博士后研究人员1-2名
清华大学肖海,新发JACS!
山东大学&湖南大学,Nature子刊!
武汉理工大学木士春,Nat. Commun.!
中国海洋大学黄明华,AFM: 构建电子结构不对称MO5S1,加速OER反应动力学!
山东大学&湖南大学,Nature子刊!
清华大学肖海,新发JACS!
武汉理工大学木士春,Nat. Commun.: 引入Fe和S物种,实现AEM-LOM兼容机制!
天津大学巩金龙/张鹏,JACS!
终极技巧!透射电镜TEM图片上色、添加标尺、晶格间距、颗粒尺寸、排版、方位调整、清晰度调整、精确裁剪等
清华大学李亚栋院士,Nano Lett.!
厦门大学黄小青,新发Angew!
吉林大学邹晓新/梁宵,Angew!
大连理工大学陆安慧/郝广平,Nature子刊!
清华大学李亚栋院士,Nano Lett.!
吉林大学邹晓新/梁宵,Angew!
大连理工大学陆安慧/郝广平,Nature子刊!
厦门大学黄小青,新发Angew!
催化||顶刊集锦:JACS/Nat. Commun./Angew/AM/ACS Catal./AFM/Adv. Sci.等
上海大学王亮Small:辐射合成具有Lewis对位点MOF实现高效CO2RR
Avantage最新破解版,免费获取,安装比1+1还简单,让你秒变XPS数据分析大师!
东北师范大学,Nature子刊!
北京化工大学,最新AEM!
福州大学,ACS Catal.!
福州大学,ACS Catal.!
分类
时事
民生
政务
教育
文化
科技
财富
体娱
健康
情感
旅行
百科
职场
楼市
企业
乐活
学术
汽车
时尚
创业
美食
幽默
美体
文摘
原创标签
时事
社会
财经
军事
教育
体育
科技
汽车
科学
房产
搞笑
综艺
明星
音乐
动漫
游戏
时尚
健康
旅游
美食
生活
摄影
宠物
职场
育儿
情感
小说
曲艺
文化
历史
三农
文学
娱乐
电影
视频
图片
新闻
宗教
电视剧
纪录片
广告创意
壁纸头像
心灵鸡汤
星座命理
教育培训
艺术文化
金融财经
健康医疗
美妆时尚
餐饮美食
母婴育儿
社会新闻
工业农业
时事政治
星座占卜
幽默笑话
独立短篇
连载作品
文化历史
科技互联网
发布位置
广东
北京
山东
江苏
河南
浙江
山西
福建
河北
上海
四川
陕西
湖南
安徽
湖北
内蒙古
江西
云南
广西
甘肃
辽宁
黑龙江
贵州
新疆
重庆
吉林
天津
海南
青海
宁夏
西藏
香港
澳门
台湾
美国
加拿大
澳大利亚
日本
新加坡
英国
西班牙
新西兰
韩国
泰国
法国
德国
意大利
缅甸
菲律宾
马来西亚
越南
荷兰
柬埔寨
俄罗斯
巴西
智利
卢森堡
芬兰
瑞典
比利时
瑞士
土耳其
斐济
挪威
朝鲜
尼日利亚
阿根廷
匈牙利
爱尔兰
印度
老挝
葡萄牙
乌克兰
印度尼西亚
哈萨克斯坦
塔吉克斯坦
希腊
南非
蒙古
奥地利
肯尼亚
加纳
丹麦
津巴布韦
埃及
坦桑尼亚
捷克
阿联酋
安哥拉