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,NH3选择性不足严重阻碍了其实际应用。在这里,复旦大学张黎明、Li Shuzhou筛选了一套过渡金属电催化剂,其中镍在火山形图的顶部,并且其催化性能优于其他催化剂。
本文要点:
1) 作者制造了五种单晶镍电催化剂,并观察到高指数晶面具有更高的氨合成效率。其中Ni(210)具有独特的NH3选择性,产率比低指数晶面高2倍。关键中间体从空心位点转换为桥位点所需的能量被确定为NH3合成的描述符。
2) 此外,作者对Ni纳米颗粒进行电化学测量发现,NH3选择性超过85%,并且具有良好的产率和超过50小时的运行稳定性。该工作指导了NO还原电催化剂的合理设计,并建立了理解催化结构与功能相关性的范例。
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