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AEM：介孔PdCu限域中间体实现选择性硝酸盐电合成氨

时间：2023-09-11 来源： 浏览：

AEM：介孔PdCu限域中间体实现选择性硝酸盐电合成氨

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介孔金属由于其独特的结构特征而在催化和电催化领域引起了广泛的研究兴趣。然而，大多数研究都集中在增强活性上，而很少关注促进选择性。
近日， 四川大学 Ben Liu 报道了介观水平的双金属钯铜 (PdCu) 合金的设计是一种可靠且稳健的策略，可以限制反应中间体，从而促进选择性 NH 3 电合成的硝酸盐还原反应 (NITRR) 电催化。
本文要点
要点1.  优化的 PdCu 介孔纳米球 (MSs) 具有较高的电催化 NO 3 -to-NH 3 性能， NH 3 法拉第效率 (FE NH3 ) 为 85% ，产率为 3058 μg h −1 mg −1 ，能量效率为 31% ，并且具有多转弯稳定性。
要点2.  表面分析和实验技术相结合表明， NO 3 - 转化为 NH 3 的高性能源于 PdCuMS 的高渗透性和活性介孔通道，不仅在动力学上促进 NO 3 - 的吸附和反应性，而且还增强了关键中间体的限制 (NO 2 - ) 朝向八电子 NITRR 途径进行选择性 NH 3 电合成。
要点3.  更重要的是，结合成分控制，三金属 PdCuRu 合金 MS 具有高达 95% 的优异 FE NH3 和令人印象深刻的 8518 μg h −1 mg −1 的 NH 3 产率，用于选择性 NO 3 - 至 NH 3 电还原。
Lizhi Sun, et al, Intermediate Confinement for Selective Ammonia Electrosynthesis from Nitrate on Robust Mesoporous Metal Catalysts, Adv. Energy Mater. 2023, 2302274
DOI: 10.1002/aenm.202302274
https://doi.org/10.1002/aenm.202302274
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