硝酸盐电催化还原为氨(NH3)是调节全球氮循环的一种有前途的方法，也是氨合成的重要补充手段。然而，如何方便地制备具有协同多晶面的开放结构催化剂以实现高效和选择性制氨是一个巨大的挑战。基于此，河南师范大学高书燕课题组通过线性改变沉积电位成功制备了负载在碳纤维纸上的花状开放结构多晶铜(FOSP-Cu)。研究人员通过电沉积技术在碳纤维纸上制备了花状开放结构多晶铜(FOSP-Cu)，其线性变化的沉积电位允许不同Cu晶面的连续生长，因此，FOSP-Cu实现了Cu(100)和Cu(111)的有效暴露，大大提高了Cu(100)和Cu(111)协同催化的表面积。此外，在碳纤维纸上原位生长的FOSP-Cu具有自支撑的稳定结构，增强了催化剂的稳定性和电极尺寸的可调性。在最佳条件下制备的最佳FOSP-Cu用于研究中性条件下电催化硝酸盐还原为氨的性能。LSV曲线表明，FOSP-Cu在不同电位区域具有不同的电化学极化状态，为进一步深入研究定速步骤提供了重要的实验依据；最佳样品在中性溶液中，-0.266 V vs. RHE下实现了93.91%的高法拉第效率和101.4 μmol h-1 cm-2的氨产率。该工作为合理利用不同Cu晶面构建具有协同催化作用的开放结构非均相界面用于电催化硝酸盐还原为氨提供了新思路。Flower-like Open-structured Polycrystalline Copper with Synergistic Multi-crystal Plane for Efficient Electrocatalytic Reduction of Nitrate to Ammonia. Nano Energy, 2022. DOI: 10.1016/j.nanoen.2022.107124
目前评论：0