JACS:Mo2CTx催化合成氨
纳米技术 纳米 2024-07-22

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NH3合成反应是合成染料、药物、肥料等领域最为重要的反应,NH3的合成通常以N2和H2作为原料,以Fe作为催化剂,在100 bar的高压和400-500 ℃进行高温高压催化。降低该反应所需的温度和压力,降低合成氨反应的能量能够显著降低世界的能源消耗。

有鉴于此,德雷塞尔大学Yury Gogotsi、里尔大学Sébastien Royer、穆罕默德六世理工大学(Mohammed VI Polytechnic University,简称UM6P) Said Laassiri等报道二维Mo2CTx MXene载体修饰Co催化剂,能够在250 ℃从H2和N2合成氨。

本文要点

(1)

这种修饰在Mo2CTx MXene的催化剂在合成氨反应中表现优异性能,400 ℃合成氨的速率达到9500 μmol g-1 h-1,15天催化反应后仍没有性能的衰减。

(2)

该催化反应的表观活化能为68-74 kJ mol-1,与报道的高活性催化剂非常类似。这种催化剂能够降低合成氨反应的能量消耗,促进氨作为可再生能源氢气的载体。

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Amanda Sfeir, Christopher E. Shuck, Alexandre Fadel, Maya Marinova, Hervé Vezin, Jean-Philippe Dacquin, Yury Gogotsi*, Sébastien Royer*, and Said Laassiri*, Unlocking the Potential of MXene in Catalysis: Decorated Mo2CTx Catalyst for Ammonia Synthesis under Mild Conditions, J. Am. Chem. Soc. 2024

DOI: 10.1021/jacs.4c03875

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c03875


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