AEM：通过 RuFe 双金属合金的杂原子系综效应优化中间吸附增强硝酸盐电还原制氨

Nanoyu

2023-07-02

电化学硝酸盐还原反应(NO₃RR)是一种在环境条件下去除硝酸盐和合成NH3的有前途的方法。作为一个复杂的八电子/九质子转移过程，其性能在很大程度上依赖于反应中间体在催化剂表面的吸附能力，这是由活性位点的几何和电子构型决定的。

在这项工作中，苏州大学晏成林教授，Mengfan Wang故意在RuFe双金属合金上触发杂原子系综效应，以优化NO₃RR的中间吸附。

文章要点

1）在-1.4 V上实现了创纪录的118.8 mg h⁻¹ mg⁻¹ NH₃产率和92.2%的高法拉第效率，位居最先进水平。

2）实验和计算结果表明，诱导的杂原子系综效应的几何和电子特性起着至关重要的作用。

3）Ru和Fe在整个费米能级中都显示出连续状态，表明高电子密度有利于整个NO₃RR。因此，同时实现了NO₃^-的促进吸附、关键中间体的有效稳定以及NH₃的及时解吸，从而显着促进NO₃^-直接还原为NH₃。

参考文献

Xinying Zhao, et al, Optimizing Intermediate Adsorption via Heteroatom Ensemble Effect over RuFe Bimetallic Alloy for Enhanced Nitrate Electroreduction to Ammonia, Adv. Energy Mater. 2023, 2301409

DOI: 10.1002/aenm.202301409

https://doi.org/10.1002/aenm.202301409