AEM：介电结构工程促进选择性硝酸盐电还原氨

NavyLIu

2023-10-16

硝酸盐在水溶液中电还原为绿色氨（NO₃^-to-NH₃）是一种适用于绿色NH₃电合成和氮平衡的可持续途径。然而，NO₃⁻到NH₃的电还原经历复杂的八电子（8e⁻）转移途径，导致其活性和选择性低下。介观结构工程被认为是一种新型可靠的设计策略，其可用于生产高性能多金属电催化剂，并显著促进NO₃^-到NH₃电还原的选择性。在水溶液中，四川大学Liu Ben、Zheng Chengbin通过一步电流置换辅助表面活性剂模板法制备了1D PdCuAg介孔纳米管（MT）。

本文要点：

1) 该电催化剂具有优异的催化性能，并具有95.2%的高NH₃法拉第效率（FENH3）、17.7 mg h⁻¹ mg⁻¹的优异NH₃产率、29.8%的NH₃能量效率和优异的稳定性。

2) NO₃⁻转化为NH₃性能的提高来自于富含电子的表面和介观结构协同作用的纳米约束微环境，这些微环境丰富了关键中间体的化学吸附，从而促进了NO₃⁻通过8e⁻反应途径电还原为NH₃。此外，1D PdCuAg MT在Zn-NO₃⁻电池中具有25.85µmol h⁻¹ cm⁻²的优越NH₃产率和92.4%的高FE_NH3。

参考文献：

Lizhi Sun et.al Mesostructures Engineering to Promote Selective Nitrate-to-Ammonia Electroreduction Adv. Energy Mater. 2023

DOI: 10.1002/aenm.202303054

https://doi.org/10.1002/aenm.202303054