林宗吾Chem. Eng. J.：剥离的NiPS3纳米片用于高效电催化NRR

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林宗吾Chem. Eng. J.：剥离的NiPS3纳米片用于高效电催化NRR
在室温环境下开发电催化氮还原反应(NRR)作为传统高温氨合成的替代方案是一个充满意义的研究课题，因为它有可能显着降低生产氨所需的能源消耗。
因此，台湾东海大学林宗吾团队将过渡金属磷三硫属化物NiPS3剥离成双层或三层纳米片(Ex-NiPS3)，NiPS3纳米片具有显著提高的NRR活性。
林宗吾Chem. Eng. J.：剥离的NiPS3纳米片用于高效电催化NRR
林宗吾Chem. Eng. J.：剥离的NiPS3纳米片用于高效电催化NRR
科研人员通过电化学锂嵌入和在水中的连续剥离成功地合成了双层或三层NiPS3纳米片，该方法可以实现剥离的纳米片厚度的高度均匀性，并获得浓度为0.5 mg mL-1-0.9 mg mL-1的高度稳定的水分散体。
在-0.4 VRHE下，使用Ex-NiPS3获得的NH3产率为118 μg h-1 mgcat-1，法拉第效率>17%。此外，即使经过几次重复循环，Ex-NiPS3也表现出> 90%稳定的NRR活性。
林宗吾Chem. Eng. J.：剥离的NiPS3纳米片用于高效电催化NRR
DFT+U计算表明，在NiPS3催化剂的边缘位置吸附N2分子后，最可能的途径进行氢化步骤，在第一个氢化步骤之后，直到形成两个吸附的NH3分子的所有进一步反应步骤都是放热的，只有NH3的最终解吸是吸热的。这说明Ex-NiPS3上N2还原遵循缔合机制，第一个氢化步骤是潜在的决定步骤。
Highly exfoliated NiPS3 nanosheets as efficient electrocatalyst for high yield ammonia production. Chemical Engineering Journal, 2021. DOI: 10.1016/j.cej.2021.132649

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