FE高达93.4%！余桂华教授，最新Nature子刊！

催化开天地 · 公众号 · · 2024-08-15 08:30

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研究概述

鉴于对能源效率、环境可持续性和农业需求的日益重视，迫切需要分散和可扩展的氨（ NH ₃ ）生产。通过电化学方式将工业废水和污染地下水中常见的硝酸根离子转化为氨，为废水处理和氨生产提供了一种可行的方法，但这种方法受到低生产率及可扩展性的限制。

基于此，2024年8月13日， 德克萨斯大学奥斯汀分校的余桂华教授 在国际顶级期刊 Nature Communications 发表题为《General synthesis of high-entropy single-atom nanocages for electrosynthesis of ammonia from nitrate》的研究论文。

此项研究中，作者介绍了一种多功能且可扩展的 高熵单原子纳米笼（HESA NCs） 溶液相合成方法，其中 Fe 和其他五种金属（Co、Cu、Zn、Cd 和 In）通过氰基桥分离，并分别与 C 和 N配位。将这五种金属掺入并隔离到 Fe 基体中，形成具有最小化晶格对称性的 Fe-C ₅ 活性位点，从而促进水解离和氢化过程。

因此，Fe-HESA NCs 表现出对硝酸盐电催化还原中产生的 NH ₃ 的高选择性， 法拉第效率（FE）为93.4% ，同时保持 81.4mg h ^-1 mg ^-1 的高产率。

图文解读