研究简介
氨 (NH₃) 是现代社会重要的化学产品，广泛用于各行业，并被视为碳中和的能量载体。然而，传统 Haber-Bosch 工艺的高能耗和高碳排放推动了绿色替代技术的探索。
电催化氮气还原反应 (NRR) 能减少能耗和碳排放，但受限于析氢反应 (HER) 竞争、氮气溶解度低及强 N≡N 键，产率和效率较低。相比之下，硝酸盐还原反应（NO₃⁻RR）因能耗更低、溶解性好且能转化污染物为氨而受到关注。
然而，其复杂的反应过程和副产物问题对催化剂设计提出了更高要求，开发高效催化材料成为关键。
研究内容
近日，颜世海团队通过实验设计与理论模拟制备了一种高效的 NO₃⁻ 还原催化剂 NiFe2O4。在硝酸盐还原为氨 (NH₃) 过程中，该催化剂展现出显著性能提升（产率：21.45 mg h⁻¹ cm⁻²，FE：97.63%）。
相关研究成果以“FeNi bimetallic oxides derived from MOFs as precursors promote efficient electrochemical synthesis of ammonia”(《以 MOFs 为前驱体衍生的 FeNi 双金属氧化物促进高效电化学合成氨》) 为题发表在国际期刊 Sustainable Energy & Fuels 上，为解决废水处理问题和设计高效的电化学氨合成催化剂提供了一种高效且有吸引力的方法。
论文信息
FeNi bimetallic oxides derived from MOFs as precursors promote efficient electrochemical synthesis of ammonia
Jiuqing Xiong, Yanli Zhang, Yifan Wang, Haoyu Zhang, Shengwei Huang, Shihai Yan * and Bingping Liu*
Sustainable Energy Fuels, 2024
https://doi.org/10.1039/D4SE01074D
作者简介
本文第一作者，青岛农业大学在读研究生（二年级），研究方向为催化剂的研发与理论模拟，目前以第一作者发表 SCI 论文两篇，第二作者发表 SCI 论文三篇。
本文通讯作者，青岛农业大学副教授，硕士生导师。主要从事物理化学和结构化学领域的教学。研究方向为酶催化反应机理研究和功能材料的设计与开发。在 JACS，Chem-Eur. J，Chem. Comm. 等发表 SCI 论文 70 余篇。现为 Phys. Chem. Chem. Phys., Comp. Theo. Chem., Spectrosc. Spect. Anal. 等多家国际学术期刊审稿人。
相关期刊
rsc.li/sustainable-energy
Sustain. Energy Fuels
| 2-年影响因子* | 5.0分 |
| 5-年影响因子* | 5.4分 |
| JCR 分区* | Q2 能源&燃料 Q2 化学-物化 Q2 材料-跨学科 |
| CiteScore 分† | 10.0分 |
| 中位一审周期‡ | 31 天 |
Sustainable Energy & Fuels 报道能推动可持续能源技术发展的高质量研究工作，特别强调概念和方法上的创新，所发论文涵盖能源研究及其与化学、物理、生物学、材料科学和工程等的交叉地带，发文范围包括太阳能转换（包括光伏和人工光合作用）、储能（包括电池和超级电容器）、能源催化（包括燃料和化学物质的可持续合成以及分子／生物启发的催化）、燃料电池、氢的生产／储存和输配、碳捕获／储存和利用（包括以二氧化碳为原料生产化学品）、生物能源（包括生物燃料和生物质转化）等各类可持续能源技术和装置。
Garry Rumbles
🇬🇧 国家可再生能源实验室／科罗拉多大学博尔德分校
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