FeP4/Ni2P异质结催化剂

高选择性产氨

通过强电子耦合促进活性氢生成并抑制析氢竞争，在电催化硝酸盐还原中同时实现高产氨速率和高选择性。

Shengmei, Lv · Gou, Fenglin · Qiao, Gou · Mao, Yini · 王华 · 蒋益敏 · 申伟 · 何荣幸 · 黎明

Journal of Colloid and Interface Science 2023

参数信息

氨法拉第效率

97.83 %

氨选择性

98.67 %

氨产率

0.262 mmol·h-1·cm-2

硝酸盐转化率

93.02 %

技术优势

产氨选择性高

异质结界面的强电子耦合抑制了 HER 竞争，使硝酸盐还原路径占据主导，NH₃ 选择性达 98.67%。

活性氢供给足

FeP4/Ni2P 界面促进水解离产生大量活性氢（*H），为硝酸盐还原加氢提供充足氢源，从而加速反应。

抑制析氢副反应

强电子耦合阻碍了活性氢的二聚化（*H → H₂），从而抑制析氢反应，提高氨的法拉第效率。

中性条件高效

在中性电解液中表现出优异的催化活性，避免强酸强碱对设备的腐蚀，更利于实际应用。

应用场景

• 电催化合成氨：高效催化硝酸盐还原制氨，替代高能耗Haber-Bosch法。
• 硝酸盐还原：高选择性地将硝酸盐转化为氨，实现氮循环利用。
• 燃料电池：利用硝酸盐还原产氨，为燃料电池提供氨燃料。
• 电化学传感器：高灵敏检测硝酸盐，用于环境监测传感器。
• 水处理：去除水中硝酸盐污染物，同步产氨。