氨(NH3)已经成为不可或缺的全球商品,在尿素生产中发挥着不可或缺的作用,并且是纺织和制药行业许多化学反应的氮前体。由可再生电力驱动的环境条件下的电化学N2还原(eNRR)作为一种有前途的合成氨替代技术得到了广泛研究。
近日,香港科技大学邵敏华教授,Jian Tian通过简单的一步水热合成和热退火获得了Ti3C2Tx MXene上的几层MoSe2 (MoSe2/Ti3C2Tx ),研究了其作为活性eNRR电催化剂的潜在应用。
文章要点
1)实验结果显示,MoSe2/Ti3C2Tx催化剂用于电催化NRR时,在−0.50 V时,NH3的产率为56.96 μg h−1 mgcat−1,在−为0.35V时的法拉第效率为14.08%,具有良好的电化学稳定性。
2)密度泛函理论(DFT)计算表明,*NH加氢为*NH2的过程是速率确定步骤,Mo原子是MoSe2/Ti3C2Tx的主要活性中心。
这些结果提供了一种可扩展的一步法策略,可以在常温下使用非贵金属制备对eNRR具有活性的催化剂。
参考文献
Xiu Qian, et al, Synergistic Enhancement of Electrocatalytic Nitrogen Reduction over Few-Layer MoSe2‑Decorated Ti3C2Tx Mxene, ACS Catal. 2022
DOI: 10.1021/acscatal.2c01172
https://doi.org/10.1021/acscatal.2c01172