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《Nano Energy》報道我校彭峰教授團隊

來源:     作者:    編輯:chen    發布時間:2020-01-14 10:39    點擊數: Views

近日,國際能源頂級期刊《Nano Energy(IF= 15.548)發表了我校彭峰教授團隊最新研究成果。

                                              

 

(NH3)不僅是生產各種肥料的原料,而且廣泛應用于含氮化合物的生產。由于液氨含氫17.6%,比液氫更容易運輸和儲存,因此NH3有望成為一種高能量密度的無碳能源載體,本質上減少了二氧化碳排放量。目前,合成氨工業仍是傳統的Haber-Bosch反應。高溫(350-550℃)、高壓(150-350 atm)的生產條件將消耗大量化石能源。并且,每產生1NH3就會排放約1.9噸的CO2,這大大增加了CO2的排放,不利于可持續發展。因此,開發一種更溫和、更環保的合成NH3的方法勢在必行。電化學氮還原反應(ENRR)合成氨目前受到廣泛的關注,然而,在高電勢下,析氫反應(HER)是不可避免的,這使ENRR的法拉第效率(FE)低于預期。因此,開發高效的催化劑降低ENRR的過電位并且抑制HER是當前研究的重點。

彭峰教授團隊受生物固氮酶活性位點(Mo-Fe)的啟發,研究合成了用于ENRR的鉬鐵碳化物(Mo3Fe3C)電催化劑,該催化劑在電化學氮還原反應中,氨產率為72.5 μmol h-1 gcat.-1,穩定性好,10 h生產氨的平均法拉第效率為28.2%;理論計算表明,Mo-Fe協同作用可以有效活化N2分子,降低ENRR過程中形成*N2H所需的能量,促進了N2的電化學還原;該研究創新性地采用傅里葉變換交流伏安法(FTACV)來表征ENRR過程中的電子轉移,這是一種快速、靈敏、有效的評價催化劑ENRR性能的方法。本研究為設計與評價高活性、高選擇性的ENRR催化劑提供了新的思路和方法。彭峰教授為該論文的通訊作者,廣州大學為論文唯一通訊單位。

 

 

論文鏈接:https://sciencedirect.xilesou.top/science/article/pii/S2211285519310882

 

(供稿:化學化工學院      編輯:龍建湘)

 

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