中国科学院张楠楠 的示意图
非负载型NRR电催化过程和b
传统的负载催化剂的电催化过程
信用:李文毅 众所周知，电催化氮(N2)还原反应(NRR)可以将N2和H2O转化为氨(NH3)，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，这被认为是一种有希望取代工业哈伯-博世工艺的策略
然而，由于已开发的NRR电催化剂和电催化剂体系具有较低的NH3产率和电流效率，该方法离实际应用还很远
最近，由教授领导的研究人员
合肥物理研究所固体物理研究所(ISSP)的张海民报道了他们关于无负载电催化系统的新发现，该系统为环境电催化NRR铺平了道路
与以往将催化剂负载到基底上的研究不同，研究人员将水性银纳米点催化剂分散在电解质上，并使用金属钛网作为电催化NRR的电流收集器
在这种新型体系中，具有丰富催化活性中心的水性银纳米粒子可以有效地化学吸附电解质中溶解的N2分子，然后在搅拌下转移到钛网集流体中，接受氢离子/电场的攻击形成NH3，同时再生银纳米粒子
“我们的目标是构建一个无负载的电催化系统，”进行这项研究的学生李文毅说，“ISSP液体激光制造实验室提供了一个很好的平台
我们用激光烧蚀技术在水溶液中制备了高度分散的银纳米粒子
" 该团队认为该系统有助于克服传统的催化剂负载电催化过程的缺点
“我们感兴趣地发现，通过简单地修改金属钛网集流体，可以进一步提高NRR性能
李文毅说，“它充分利用了银纳米点提供的催化活性位点，这些纳米点具有高度暴露的(111)面，用于N2吸附和活化。”
" 此外，还为NRR设计和评估了双电极配置的流式电化学反应器
他们的工作为设计高效电催化剂和用于环境NH3电合成的电催化剂系统提供了重要的指导
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