Nat. Commun.：弱电流显著增强V基催化剂的NOx还原性能

催化计 · 公众号 · · 2024-08-10 22:18

正文

纳米催化群-1： 256363607

人类社会目前面临着日益严重的环境污染问题和能源短缺。目前如何使用 V 基催化剂（并且 V 的含量小于 2 % ），在比较低的温度（ <150 ℃ ）得到比较高的 NH ₃ -SCR 催化活性仍然是个非常大的挑战。

有鉴于此， 中国科学院长春应化所宋术岩、张一波、中国科学院赣江创新研究院刘凯杰等 报道 V 基催化剂（ V 的含量 1.36 % ）在弱电流帮助下，能够在比较低的温度将 NO _x 完全转化为 N ₂ ，在 145 ℃ 的 TOF 达到 1.97×10 ^-3 s ^-1 。

本文要点

要点1. 这种催化活性得以改善的原因是由于弱电流增强效应（而不是电场增强），这种弱电流能够将催化体系的能量消耗降低 90 % 。

要点2. 通过一系列表征和 DFT 理论计算进行机理研究，说明电子更多的分布在 V 单原子附近，增加反键轨道内的电子，因此降低 V-O 化学键的强度，加快氧原子的循环生成。这种新颖的电流助力催化有可能应用于其他环境和能源催化领域。

Zheng, D., Liu, K., Zhang, Z.et al. Essential features of weak current for excellent enhancement of NO _x reduction over monoatomic V-based catalyst. Nat Commun 15, 6688 (2024)

DOI: 10.1038/s41467-024-51034-0

https://www.nature.com/articles/s41467-024-51034-0

电催化讨论群-1： 529627044

光催化群-2： 927909706

均相催化与酶催化群-2： 929342001

纳米催化群-1： 256363607

多孔材料群-2： 813094255

理论计算群-2： 863569400

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