日前，寧夏大學(xué)教授羅民課題組首次通過兩步法（碳化和氧化熱處理工藝）調(diào)控納米復(fù)合電催化劑材料，研制出具有新穎核殼結(jié)構(gòu)的高效室溫固氮電催化劑。相關(guān)論文在線發(fā)表于美國ACS學(xué)術(shù)期刊 ACS applied materials & interface。

在能源危機(jī)和環(huán)境問題日益凸顯的全球背景下，綠色環(huán)保，低能耗的合成氨方法具有重要意義。近年來，電化學(xué)固氮（NRR）逐漸成為了一種研究廣泛的合成氨新路徑。

研究人員通過碳化和氧化熱處理工藝技術(shù)調(diào)控，制備出基于金屬有機(jī)框架的納米復(fù)合電催化劑材料，進(jìn)而研制出具有新穎核殼結(jié)構(gòu)的Co₃O₄@NC用于常溫電化學(xué)固氮（NRR）的高效電催化劑。

研究發(fā)現(xiàn)，該新型復(fù)合催化劑在0.05 摩爾/升的 H₂SO₄電解液中，氨產(chǎn)率和法拉第效率高達(dá)42.58 μg/h/mg和8.49%，優(yōu)于目前已有報(bào)道的絕大多數(shù)NRR電催化劑。此外，由于氮?dú)獗患s束在“殼”內(nèi)更有利于進(jìn)行高頻碰撞并增加NRR中間產(chǎn)物的濃度，能夠進(jìn)一步提高電催化性能。

該項(xiàng)研究不僅開發(fā)了一種新型、高效的電催化劑，也為在電催化固氮領(lǐng)域探索更多廉價(jià)、綠色的非貴金屬催化劑材料提供了一條可行的研究思路與實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

相關(guān)論文信息：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsami.9b07100

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