Angew：离子液体结构调控增强Li介导氮还原

催化计 · 公众号 · · 2024-08-28 20:04

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电催化讨论群-1： 529627044

Li 介导的氮还原（ Li-NRR, lithium-mediated nitrogen reduction reaction ）反应为 Haber-Bosch 制氨过程提供一种新选择。但是乙醇作为 Li-NRR 常用的质子载体，具有电化学不稳定的局限，导致阳极氧化或者在阴极产生副反应产物。

有鉴于此， 韩国科学技术院（ KAIST ） Byungha Shin 教授、 Hyungjun Kim 副教授等 报道将离子液体（ TBPCl, 四丁基氯化磷； TBACl ，四丁基氯化铵）作为有机醇质子供体的替代分子，并且研究离子液体的中心原子电负性的区别以及相邻碳原子对催化活性的影响。

本文要点

要点1. 研究结果显示调节离子液体的中心原子能够显著的增强电催化性能，当离子液体的阳离子从磷替换为氨，法拉第效率提高 1.45 倍。

要点2. 通过改善离子液体的浓度能够实现合成氨的产量达到最大。 TBACl 具有更高的合成氨产量和稳定性，合成氨的产量达到 13.60 mol cm ^-2 s ^-1 ，法拉第效率达到 39.5 % ，在 12 h 的 10 mA cm ^-2 电流密度和 10 atm 压力下连续操作过程中都稳定。

这项研究揭示精确调节离子液体的结构有助于提升 Li-NRR 催化性能。

Sungbin Yang, Jinwoo Chu, Jihye Park, Hyungjun Kim, Byungha Shin, Enhancement of Lithium-Mediated Nitrogen Reduction by Modifying Center Atom of Tetraalkyl-Type Ionic Liquids, Angew. Chem. Int. Ed. 2024

DOI: 10.1002/anie.202411909

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202411909

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光催化群-2： 927909706

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