AEM：PdFe3纳米合金促进电化学固氮
催化计
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icat2019
我为催化狂！
发表于
电催化剂通过决定氮还原反应的途径，在电化学合成氨中发挥着重要作用。离子基合金电催化剂具有半填充
3d
轨道，由于其具有吸附和活化
N≡N
键的可控驱动力，受到了人们的广泛关注。其除了提供未被占据的
d
轨道以容纳孤对电子以促进氮吸附外，还需要将
d
轨道电子提供给氮反键轨道以离解
N≡N
键。
近日，
中国科学院
Li Feng
、东北大学
Luo Wenbin
利用
电子构型可调的双金属
PdFe
3
纳米合金促进电化学固氮。
要点1.
在
PdFe
3
纳米合金中，通过
Fe
和
Pd
之间的电荷极化可以重建
Fe 3d
轨道，同时降低相应的功函数。
PdFe
3
中带正电荷的
Fe
位点可以通过静电排斥增强对质子吸附的抑制作用。
要点2.
在
−0.2 Vvs. RHE
的低过电势下，该催化剂的氨生产速率为
29.07µg h
−1
mg
cat.
−1
，并且法拉第效率为
22.8%
。通过密度泛函理论与原位
ATR-FTIR
结果相结合，作者证实了电催化氮还原遵循远端机制，并且通过
Pd
诱导的缺电子
Fe
显著降低第一步质子化（
*N
2
+*H→*NNH
）的能垒。
Jianjia Mu et.al Bimetallic PdFe3 Nano-Alloy with Tunable Electron Configuration for Boosting Electrochemical Nitrogen Fixation Adv. Energy Mater. 2023
DOI: 10.1002/aenm.202303558
https://doi.org/10.1002/aenm.202303558
原位
XPS
、原位
XRD
、原位
Raman
、原位
FTIR
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