内大张军/高瑞/刘宝仓Adv. Sci.: 原子Bi掺杂,稳定又高效!Bi单原子与TiN纳米棒的电子耦合促进NRR 2023年10月16日 下午3:17 • 头条, 百家, 顶刊 • 阅读 12 电催化氮还原反应(NRR)是传统Haber-Bosch工艺的有前途的替代方案。然而,缓慢的动力学和竞争性析氢反应(HER)导致NH3产率低和法拉第效率(FE)低。因此,对于氮还原反应(NRR),设计并开发具有高效率和高选择性的电催化剂至关重要。 基于此,内蒙古大学张军、高瑞和刘宝仓等将单个Bi原子掺入中空氮化钛纳米棒封装在碳布(NC/Bi SAs/TiN/CC)上的氮掺杂碳层(NC)中,用于电催化NRR。 该催化剂作为集成电极时,在-0.8 VRHE下具有76.15 µg mgcat-1 h-1(9859 µg μmolBi-1 h-1)的优异氨产率和24.60%的高法拉第效率,在0.1 M Na2SO4溶液中在-0.5 VRHE下连续运行10小时后仍能保持稳定的性能,超过了绝大多数报道的Bi基NRR催化剂。 另外,在-0.8 VRHE的电位下进行10小时的长期NRR测试后,NC/Bi SAs/TiN/CC的电流密度仍保持在初始值的94.2%,表明其具有优异的稳定性。 研究人员将各种表征与理论计算相结合,揭示了具有多孔结构的独特整体核壳构型赋予了丰富的活性位点、出色的电荷转移性能和良好的稳定性,而Bi SAs和TiN的协同作用可以促进TiN表面上N2氢化成NH3*以及在Bi SA位点上解吸NH3*以释放NH3。 本文展示的设计开辟了一条可行的途径,通过合理设计各种电化学反应的单原子的结构、组成和电子构型来制造各种3D自支撑单原子电催化剂。 Boosting Nitrogen Reduction Reaction via Electronic Coupling of Atomically Dispersed Bismuth with Titanium Nitride Nanorods. Advanced Science, 2021. DOI:10.1002/advs.202104245 原创文章,作者:Gloria,如若转载,请注明来源华算科技,注明出处:https://www.v-suan.com/index.php/2023/10/16/0fbdeec9ee/ 催化 赞 (0) 0 生成海报 微信扫码分享 相关推荐 南昌大学/上交Small:轴向第五配位优化不对称N, S配位Fe单原子的微环境助力高效ORR 2023年10月18日 王春生AEM:高性能全固态锂电池的界面设计 2024年3月4日 余家国/张留洋Angew:S型异质结界面Ni-O键加速电荷转移,实现高效光合成H2和亚胺 2023年11月11日 痛惜!211大学老师因交通意外事故不幸去世,年仅41岁! 2023年11月30日 西南民大阳耀月Appl. Catal. B.:铑和氢氧化铋界面处选择性电氧化乙醇为CO2 2023年10月11日 大连理工「国家杰青」/国重副主任,新发Nature子刊! 2024年10月20日