湖南2005年以具有特殊浸润性(超疏水/超亲水)的二元协同纳米界面材料的构筑成果获国家自然科学二等奖。
(c)MoO2+x/CC的SEM图像,月易结插图是放大的SEM图像。当用作NRR催化剂时,日交所制备的MoO2+x显示出3.95µgmgcat.-1h-1的高NH3产率。
然而,湖南目前缺乏能够诱导N2分子强烈吸附和有效活化的催化剂,限制了NH3的生成速率。密度泛函理论(DFT)计算表明,月易结表面附着的(MoO3)3簇降低了第一个加氢步骤的活化能垒。日交(f)MoO2+x和MoO2的XRD图谱。
此外,湖南还进行了各种对照实验和定量同位素标记实验,以确保电化学氮还原实验结果的准确性。该工作表明,月易结构建独特的价态是设计用于氮还原产率NH3-timeion的优良电催化剂的有效方法。
(d,h)在-0.2Vvs.RHE下反应持续1和3h后,日交当加入14N2和15N2时MoO2+x的氨产率。
(b,f)在反应持续时间为1h和3h的NRR试验后,湖南在-0.2Vvs.RHE下加入14N2和15N2,NRR测试后电解质的1HNMR光谱。在-0.2Vvs.RHE时具有22.1%的高法拉第效率(FE),月易结远优于对照组MoO2催化剂的1.06µgmgcat.-1h-1产率和9.4%FE,表明显著的NRR活性源于表面的高价Mo6+。
日交(f)MoO2+x和MoO2在OCV下的电化学阻抗谱(EIS)曲线。其中,湖南利用可再生电力,湖南电化学氮还原反应(nitrogenreductionreaction,NRR)可在环境压力和温度下进行,显著降低能耗和CO2排放,是Haber-Bosch法的一种有吸引力的替代方法。
因此,月易结表面Mo6+抑制了HER,促进了氮吸附。欢迎大家到材料人宣传科技成果并对文献进行深入解读,日交投稿邮箱:[email protected].投稿以及内容合作可加编辑微信:cailiaokefu.。
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