网站地图关于合作招聘帮助

热线：400-152-6858

测试狗科研服务

预存定制

登录

|

注册

Document

当前位置：文库百科 › 文章详情

张锦院士&童廉明&和李述周JACS：低电位电催化氮还原!

来源：时间：2023-05-31 15:50:20 浏览：885次

第一作者：Xueting Feng、Jiyuan Liu

通讯作者：张锦院士、童廉明研究员和李述周教授

通讯单位：北京大学和新加坡南洋理工大学

DOI: 10.1021/jacs.3c01319

研究背景

在电催化氮还原反应（NRR）中实现N₂分子的高效加氢是在低电位下实现高活性的关键，理论上它比其他步骤需要更高的平衡电位。与金属氢化物配合物的N₂还原类似，通过化学加氢实现这一步骤可削弱初始加氢过程的潜在依赖性，但其在电催化NRR中很少报道，且催化机制尚不明确，缺乏实验证据。基于此，北京大学张锦院士、童廉明研究员以及新加坡南洋理工大学李述周教授等人报道了一种具有氢自由基转移机制的高效电催化剂（Ru单原子锚定在GDY/石墨烯（G）三明治结构上，即Ru SAs/GDY/G），其中石墨炔（GDY）产生氢自由基（H•）可有效激活N₂生成NNH自由基（*NNH），构建双活性位点抑制竞争性析氢反应（HER），其中氢优先吸附GDY，Ru SAs作为*NNH的吸附位点，促进合成NH₃。

文章要点

要点一：研究结果表明，Ru SAs/GDY/G是一种高效的NRR电催化剂，当电压为-0.1 V时，NH₃产率高达56.8 ug h^-1 mg_cat^-¹，法拉第效率（FE）为37.6%。

要点二：实验结果和密度泛函理论（DFT）计算表明，Ru SAs在NRR的加氢过程中起活性位点的作用。GDY不仅能抑制Ru SAs上的H*覆盖，还能产生H*加速加氢过程的动力学。

要点三：该工作阐明了一种新的氢转移机制，可以极大降低NRR的电位，并保持其高活性和选择性，为电催化剂设计提供了有力的指导。

图文展示

图1. Ru SAs/GDY/G上N₂电还原为NH₃的示意图

图2. GDY/G和Ru SAs/GDY/G的TEM及XRD图

图3. Ru SAs/GDY/G的结构分析

图4.在环境条件下将N₂电还原为NH₃的性能

图5. Ru SAs/GDY/G的催化机理

上一篇：恒电流间歇滴定法（GITT）测试锂离子电池的实验流程

下一篇：618送福利啦！高额红包、下单返利、免费测试、项目秒杀，你想到的我都有！

相关文章

晶体结构可视化软件 VESTA使用教程（下篇）

2021-01-22

【科研干货】电化学表征：循环伏安法详解（下）

2019-10-25

【科研干货】电化学表征：循环伏安法详解（上）

2019-10-25

手把手教你用ChemDraw 画化学结构式：基础篇

2021-06-19

晶体结构可视化软件 VESTA使用教程（上篇）

2021-01-22

TEM照片处理软件 Digital Micrograph的进阶操作

2020-11-02

项目推荐/Project

XPS数据分析

XRD数据精修

X射线光电子能谱（XPS）-成都

X射线光电子能谱（XPS）-成都

X射线光电子能谱（XPS）

热门文章/popular

晶体结构可视化软件 VESTA使用教程（下篇）

电化学实验基础之电化学工作站篇（二）三电极和两电极体系的搭建和测试

【科研干货】电化学表征：循环伏安法详解（下）

【科研干货】电化学表征：循环伏安法详解（上）

手把手教你用ChemDraw 画化学结构式：基础篇

晶体结构可视化软件 VESTA使用教程（上篇）

微信扫码分享文章

意见反馈

有奖举报

商务合作

公众号

关注我们了解更多

小程序

随时预约掌握进度

举报有奖

TEL: 191-3608-6524

如：在网络上恶意使用“测试狗”等相关关键词误导用户点击、恶意盗用测试狗商标、冒称官方工作人员等情形，请您向我们举报，经查实后，我们将给予您奖励。

举报内容：

200

上传附件：

文件格式不正确，请重新上传文件格式不正确，请重新上传文件格式不正确，请重新上传

文件格式：jpg、jpeg、png、gif、tif、doc、docx、ppt、pptx、xls、xlsx、pdf、zip、rar

联系方式

姓名

电话

提交意见

意见反馈

Suggestions

您可以在此留下您宝贵的意见，您的意见或问题反馈将会成为我们不断改进的动力。

意见类型

测试服务

网站功能

财务报账

其他类型

意见内容

200

联系方式

姓名

电话

提交意见

收起

Document