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ACS Nano：孤立Ru位点选择性电还原NOx-制氨

时间：2023-02-09 来源：浏览：

ACS Nano：孤立Ru位点选择性电还原NOx-制氨

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硝酸盐和亚硝酸盐 (NO _x ⁻ ) 是工业废水和地下水中普遍存在的污染物。通过 NO _x ^- 电还原生产可持续的氨 (NH ₃ ) 为能源密集型工业化 Haber-Bosch 工艺提供了一种有前途的替代方案。然而，选择性地调节涉及复杂电子 / 质子转移的反应途径，以产生 NH ₃ 依赖于坚固的催化剂。

近日， 圣地亚哥州立大学 Jing Gu ，武汉大学 Xiangheng Xiao 受 Sabatier 原理的启发， Ru 位于 Haber-Bosch NH ₃ 合成火山的火山图顶部，证明了负载在氮化碳上的原子分散的 Ru 位点（ Ru SA-NC ）表现出令人印象深刻的活性和 NH3 选择性硝酸盐和亚硝酸盐在碱性条件下均被还原。

本文要点

要点1. Ru SA-NC 催化剂在 -0.6 和 -0.4 V vs RHE 时对 NH ₃ 的最大法拉第效率分别为 97.8% （ NO ₂ ^- 还原）和 72.8% （ NO ₃ ^- 还原），显着高于 Ru 纳米粒子。

要点2. 密度泛函理论 (DFT) 计算表明，潜在限速步骤的 *NO → *NOH 过程更容易发生在孤立的 Ru 位点上。

Zunjian Ke, et al, Selective NOx- Electroreduction to Ammonia on Isolated Ru Sites, ACS Nano, 2023

DOI: 10.1021/acsnano.2c09691

https://doi.org/10.1021/acsnano.2c09691

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