新型电催化系统实现环境氨的电合成

众所周知，电催化氮(N 2)还原反应(NRR)可以将N 2和H 2 O转化为氨(NH 3)，这是生态系统中最重要的化学物质之一。在温和的条件下使用可再生电力，它被认为是取代工业Haber-Bosch工艺的有前途的策略。然而，由于已开发的NRR电催化剂和电催化系统具有较低的NH 3收率和电流效率，因此该方法仍与实际应用相差甚远。

最近，由合肥物理科学研究所(ISS)的固态物理研究所(ISSP)的张海民教授领导的研究人员报告了他们关于无负载电催化系统的新发现，这为环境电催化NRR铺平了道路。

与先前将催化剂负载到基材上的研究不同，研究人员将水性Ag纳米点(AgNDs)催化剂分散在电解质上，并使用金属钛(Ti)筛网作为电催化NRR的集电器。

在这种新颖的系统，具有丰富的催化活性位点的含水AgNDs可以有效地化学吸附在固溶N 2在电解质分子，然后再传输到钛网搅拌接受轰下集电体+ / E -攻击为NH 3的形成，并同时再生AgNDs。

进行研究的学生李文义说：“我们的目标是建立一个非负载电催化系统。ISSP液体中激光制造实验室提供了一个很好的平台。我们使用激光在水溶液中制备了高度分散的AgNDs。 -消融技术。”

研究小组认为该系统有助于克服常规催化剂负载电催化工艺的弊端。

“我们有兴趣发现，通过简单地修改金属Ti网状集电器，可以进一步提高NRR性能。” 李文义说：“它充分利用了具有高度暴露(111)面的Ag纳米点提供的催化活性位，以进行N 2的吸附和活化。”

另外，还设计了两电极配置的流型电化学反应器，并评估了其NRR。

他们的工作为设计用于环境NH 3电合成的高效电催化剂和电催化系统提供了重要指导。

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