WO纳米颗粒与配合的多孔碳相结合,朝着电催化N2的减少方向
Zhaobing Lu1, Hui Wang2, Yinghao Tao2
1Shanghai Key Laboratory of Materials Protection and Advanced Materials in Electric Power, College of Environmental and Chemical Engineering, Shanghai University of Electric Power, Shanghai, China. zhusheng@shiep.edu.cn.
Nanoscale
|August 29, 2023
概括
一种新的氧化物纳米颗粒/辅助多孔碳催化剂 (WOx/NPC) 为电催化还原反应 (eNRR) 提供了一个可持续的替代方案. 这种催化剂证明了氨的增强生产和稳定性,克服了传统方法的局限性.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 电化学 电化学 电化学
- 催化剂是一种催化剂.
背景情况:
- 电催化降低反应 (eNRR) 是哈伯 - 博什的绿色替代品,但受到惰性和进化竞争的阻碍.
- 氧化 (WOx) 催化剂显示了N2激活的潜力,但却存在影响性能的低导电性和可变值问题.
研究的目的:
- 开发一种高性能电催化剂,用于NNRR.
- 研究WOx纳米颗粒的结构-活性关系,这些纳米颗粒支持添加的多孔碳 (NPC).
主要方法:
- 采用一步热热解热方法合成WOx纳米粒子/添加的多孔碳 (WOx/NPC) 复合材料.
- 描述了WOx的相位转换和WOx纳米颗粒通过W-N结合在NPC上的定.
- 对氨 (NH3) 产量和法拉达效率 (FE) 的电催化性能进行了评估.
主要成果:
- 在700°C的WOx/NPC中,WOx纳米颗粒通过W-N键在NPC上,呈现出一种主要的WO2阶段.
- 这种催化剂实现了高NH3产率46.8μg h-1 mg-1和FE的10.2%.
- 边缘W原子站点被确定为N2激活的活跃中心,WOx/NPC复合物表现出极好的电催化稳定性.
结论:
- WOx/NPC催化剂有效地克服了传统NNRR催化剂的局限性.
- WOx纳米颗粒和NPC之间的协同作用,以及已识别的活性W位点,显著增强了催化活性和稳定性.
- 这项工作提出了一个有前途的战略,用于开发高效的电催化剂,以实现可持续的氨合成.
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