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《Nano Energy》报道我校彭峰教授团队

来源:     作者:    编辑:chen    发布时间:2020-01-14 10:39    点击数: Views

近日,国际能源顶级期刊《Nano Energy(IF= 15.548)发表了我校彭峰教授团队最新研究成果。

                                              

 

(NH3)不仅是生产各种肥料的原料,而且广泛应用于含氮化合物的生产。由于液氨含氢17.6%,比液氢更容易运输和储存,因此NH3有望成为一种高能量密度的无碳能源载体,本质上减少了二氧化碳排放量。目前,合成氨工业仍是传统的Haber-Bosch反应。高温(350-550℃)、高压(150-350 atm)的生产条件将消耗大量化石能源。并且,每产生1NH3就会排放约1.9吨的CO2,这大大增加了CO2的排放,不利于可持续发展。因此,开发一种更温和、更环保的合成NH3的方法势在必行。电化学氮还原反应(ENRR)合成氨目前受到广泛的关注,然而,在高电势下,析氢反应(HER)是不可避免的,这使ENRR的法拉第效率(FE)低于预期。因此,开发高效的催化剂降低ENRR的过电位并且抑制HER是当前研究的重点。

彭峰教授团队受生物固氮酶活性位点(Mo-Fe)的启发,研究合成了用于ENRR的钼铁碳化物(Mo3Fe3C)电催化剂,该催化剂在电化学氮还原反应中,氨产率为72.5 μmol h-1 gcat.-1稳定性好,10 h生产氨的平均法拉第效率为28.2%;理论计算表明,Mo-Fe协同作用可以有效活化N2分子,降低ENRR过程中形成*N2H所需的能量,促进了N2的电化学还原;该研究创新性地采用傅里叶变换交流伏安法(FTACV)来表征ENRR过程中的电子转移,这是一种快速、灵敏、有效的评价催化剂ENRR性能的方法。本研究为设计与评价高活性、高选择性的ENRR催化剂提供了新的思路和方法。彭峰教授为该论文的通讯作者,广州大学为论文唯一通讯单位。

 

 

论文链接:https://sciencedirect.xilesou.top/science/article/pii/S2211285519310882

 

(供稿:化学化工学院      编辑:龙建湘)

 

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