辽宁白癜风医院 http://baidianfeng.39.net/a_zhiliao/160103/4753196.html背景介绍
氨(NH3)是最基本的化学原料之一,目前,工业规模的NH3合成主要依赖于有百年历史的哈伯-博世工艺,该工艺需要恶劣的工作条件,能耗高,并且伴随着严重的环境污染。电化学NH3合成路线,在过去几年中吸引了巨大的兴趣。通过电化学氮(N2)还原反应(NRR),来自空气的N2被确定为该可再生路线的主要N源之一;然而,由于极稳定的N≡N三键,低的溶解度和存在激烈的竞争析氢反应(HER),NRR具有低选择性和活性。虽然NRR催化剂的开发取得了令人兴奋的进展,但在许多情况下,由于NH3产率极低,体系中的污染可能影响了产率的计算。因此,将N2作为NH3电化学合成的N源,尽管前景广阔,但要为实际应用仍然具有巨大挑战。亚硝酸盐(NO2–)离子作为世界上最广泛的水污染物之一,成为一种有吸引力的N源,替代惰性N2,用于NH3的电化学合成。开发高性能电催化剂,选择性地将亚硝酸盐废物还原为增值NH3,这将开辟不同的亚硝酸盐处理途径,并对可持续的NH3合成造成经济和环境影响。
研究方法
通过水热合成和低温磷化的方法,成功制备CoPNA/TM。
成果简介
电子科技大学孙旭平教授和成都大学孔清泉副教授合作报道最新工作,在环境条件下CoP纳米阵列用于电催化亚硝酸根还原制氨。在0.1MPBS(ppmNO2–)中,在–0.2V(vs.RHE)提供的最大法拉第效率(FE)为90.0%±2.3%,此时的NH3产率为.7±51.5μg?h–1?cm–2。该催化剂具良好的稳定性,在连续六次循环测试过程中FE和NH3产率没有发生明显的变化。此外,用密度泛函理论(DFT)进一步阐明了在CoPNA/TM位上NO2–还原为NH3的反应机理。
作者简介
孙旭平,博士,教授,博士生导师,电子科技大学基础与前沿研究院。年毕业于中国科学院长春应用化学研究所,获博士学位。-年期间先后在康斯坦茨大学、多伦多大学和普渡大学从事博士后研究工作,年1月加入长春应化所,年11月全职到四川大学工作,年4月加入电子科技大学。获中科院院长优秀奖()、中科院优秀博士学位论文()、全国百篇优秀博士学位论文()、中科院优秀导师奖();入选英国皇家化学会高被引作者(2017)、化学领域中国高被引学者()及化学和材料领域全球高被引科学家(-)。入选英国皇家化学会会士()。发表论文余篇,总引用次数余次,H指数。研究主要集中于功能纳米材料结构的合理设计,并将其应用于电化学中的能量转换与储存、传感与环境。
孔清泉,博士,副教授,硕士生导师。成都大学科技处(科技成果转化中心)副处长。成都大学“青年科研新锐”、“青年教学名师”。中国材料研究学会会员、中国力学学会会员。主要研究领域:高性能电催化及储能材料设计合成及应用探索;粉末冶金金属新材料及其使役性能研究。近年来主持中国博士后科学基金面上项目一等资助、四川省科技厅计划项目、四川省教育厅科研项目等纵向科研课题和企业横向近十项,参与总装预研项目、四川省科技支撑计划项目等多项,以第一作者或通讯作者发表SCI收录论文三十余篇。
文章信息
GuilaiWen,JieLiang,QianLiu,TingshuaiLi,XuguangAn,FangZhang,AbdulmohsenAliAlshehri,KhalidAhmedAlzahrani,YonglanLuo*,QingquanKong*XupingSun*.AmbientammoniaproductionviaelectrocatalyticnitritereductioncatalyzedbyaCoPnanoarray.NanoResearch
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