开发无贵金属的电催化剂对电催化氮还原(NRR)合成氨至关重要。然而,由于差的界面反应动力学,已有的过渡金属电催化剂具有低活性和低法拉第效率等问题。近日,东华大学Bin Ding等开发了一种界面工程异质结,该异质结由锚固在TiO2纳米纤维膜上的CoS纳米片组成。作为活性基质,TiO2纳米纤维膜可以均匀地限制CoS纳米片的团聚,并显着提高NRR性能。CoS和TiO2之间的紧密耦合使载流子之间易于转移,从而在异质界面上产生快速的反应动力学。此外,碳纳米电镀进一步提高了异质结的导电性和结构完整性。得益于这种界面设计,所得的C@CoS@TiO2电催化剂实现了惊人的高氨产率(8.09×10-10 mol s-1 cm-2)和法拉第效率(28.6%),以及出色的长期耐久性。
Yi-Tao Liu, Bin Ding*, et al. Carbon‐Nanoplated CoS@TiO2 Nanofibrous Membrane: An Interface‐Engineered Heterojunction for High‐Efficiency Electrocatalytic Nitrogen Reduction. Angew. Chem. Int. Ed., 2019
DOI: 10.1002/anie.201912733
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201912733