一氧化氮(NO)对环境有害,因此除去废气中的NO具有重要意义。由N2电化学合成氨(EAS)具有低的反应速率和低的法拉第效率(FE)。近日,中科院大连化物所Jianping Xiao,Dehui Deng等报道了一种通过电催化利用废气中的NO合成氨的替代途径。
本文要点:
1)密度泛函理论计算表明,电化学NO还原(NORR)比N2还原(NRR)更具活性。
2)通过基于descriptor的方法,Cu由于其中等的反应活性,被筛选出是NORR生成NH3活性最高的金属催化剂。而且,动力学计算表明,相对于Cu催化剂上的H2,N2O和N2,NH3是最优选的产物。
3)实验表明,使用铜泡沫电极,在0.9 V电压下(相对于RHE),EAS达到了创纪录的高达517.1μmol·cm -2·h -1的活性,FE高达93.5%,且在运行100小时后表现出稳定的电催化性能。
该工作提供了一种从废气中去除NO,并且生成NH3的策略。
Jun Long, et al. Direct Electrochemical Ammonia Synthesis from Nitric Oxide. Angew. Chem. Int. Ed. 2020,
DOI: 10.1002/anie.202002337