Nat. Commun.：MOFs修饰气体扩散电极增强低浓度NO电催化制硝酸铵

催化计 · 公众号 · · 2024-08-24 17:02

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电催化转化 NO 技术能够缓解空气污染而且能够制备高附加值化学品，因此是具有前景的技术。

有鉴于此， 韩国能源工程科技大学 (KENTECH) Wonyong Choi 教授等 设计了 MOF 集成的气体扩散电极和电催化器件。

本文要点

要点1. 这种集成 MOF 的气体扩散电极能够捕获空气中的 NO ，在较低浓度 NO 气流作为反应物生成 NH ₄ NO ₃ 。当使用 2 % 的 NO 气体反应物，电极能够生成比对比电极更高的 NH ₄ ⁺ 和电催化法拉第效率。

要点2. 在 20 ppm NO 反应气的电催化反应中，这种修饰电极的 NH ₄ ⁺ 产率提高 2 倍。理论计算结果预测，这种电极有利于吸附的 NO 从吸附层转移到催化剂层，并且通过实验验证了这种结构的电极有助于 NO 传质。修饰吸附层的电极在 NO 电催化氧化反应中生成更高的 NO ₃ ^- ，当使用单个气体管操作的模式得到更高的 NO 利用效率。

Pan, D., Austeria P, M., Lee, S.et al. Integrated electrocatalytic synthesis of ammonium nitrate from dilute NO gas on metal organic frameworks-modified gas diffusion electrodes. Nat Commun 15, 7243 (2024).

DOI: 10.1038/s41467-024-51256-2

https://www.nature.com/articles/s41467-024-51256-2

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