目前的研究大多集中在堿性/中性介質下電化學硝酸鹽還原反應合成氨,而酸性條件下硝酸鹽還原的研究很少見報道。
在這項工作中,香港城市大學支春義教授,深圳大學Ying Guo,中國科學院深圳先進技術研究院Chao Peng展示了本質上較差的析氫活性的 TiO2 納米片在酸性條件下選擇性快速地將硝酸鹽還原為氨的潛力。
文章要點
1)與鐵酞菁雜化后,所得催化劑由于增強的硝酸鹽吸附、抑制析氫并降低速率決定步驟的能壘而顯著提高了氨形成的效率。
2)研究人員開發了一種堿酸混合硝酸鋅電池,其開路電壓為1.99 V,功率密度為91.4 mW cm-2。此外,環境硫回收可以由上述混合電池提供動力,并且可以開發肼/硝酸鹽燃料電池以同時進行肼/硝酸鹽轉化和發電。
這項工作展示了酸性硝酸鹽還原在氨電合成中的誘人潛力,并拓寬了能量轉換領域。
參考文獻
Zhang, R., Li, C., Cui, H. et al. Electrochemical nitrate reduction in acid enables high-efficiency ammonia synthesis and high-voltage pollutes-based fuel cells. Nat Commun 14, 8036 (2023).
DOI:10.1038/s41467-023-43897-6
https://doi.org/10.1038/s41467-023-43897-6