张铁锐Angew：光催化/电催化痕量NH3的准确表征

纳米技术

2021-08-01

光催化/电催化合成氨，是一种低碳符合可持续发展的技术，在近些年间得到非常快速的发展，但是目前高性能光催化/电催化合成氨的性能仍难以让人满意。这种光催化/电催化反应过程生成的低产量NH₃在电催化/光催化反应难以进行精确定量测定。比如，作者发现对于鉴定低于0.2 ppm的NH₃容易出现错误，同时在大多数光催化/电催化反应实验得到的NH₃浓度都处于该浓度区间。因此目前亟需比较有效和准确的方法测试产生的低浓度NH₃。

有鉴于此，中科院理化技术研究所张铁锐等报道讨论了测试溶液相痕量NH₃准确浓度的相关方法。通过对探测方法参数进行规范化，实现了低于0.2 ppm、0.1 ppm甚至浓度更低的NH₃进行比较准确的表征。H₃准确浓度的相关方法。通过对探测方法的参数进行规范化，能够实现对0.2 ppm、0.1 ppm甚至更低浓度NH₃实现比较准确的探测。

本文要点：

（1）

作者提出，通过多种方法结合，能够解决溶液低含量NH₃的探测。根据本文相关结果，作者提出了相关标准用于精确定量生成的NH₃，因此能够避免光催化/电催化反应产生的无效数据和毫无意义的比较。

（2）

作者对多种分析方法在低于0.2 ppm NH₃的精确测试情况进行分析（靛酚蓝法、Nessler试剂法、离子色谱法、¹H NMR）的情况进行分析，而且对各种方法的准确性和误差情况进行比较，发现几种方法都在一定情况实现比较准确的表征反应生成的痕量NH₃。

随后作者提出了光催化/电催化合成氨反应标定反应生成NH₃产量的标准流程方法。

参考文献

Yunxuan Zhao, Fan Wu, Yingxuan Miao, Chao Zhou, Ning Xu, Run Shi, Li-Zhu Wu, Junwang Tang, Tierui Zhang*, Revealing ammonia quantification minefield in photo/electrocatalysis, Angew. Chem. Int. Ed. 2021

DOI: 10.1002/anie.202108769

https://www.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202108769