Ni取代CoFe层状双氧化物

硝酸盐还原产氨法拉第效率97.8%

通过Ni取代构建的氧化物异质结构，匹配硝酸盐还原串联反应的动力学过程，在脉冲电解条件下实现高选择性产氨并抑制亚硝酸盐积累。

Yang Q. · Bu, Yongguang · 黄卫锋 · Zhu, Xiangdong · 刘存 · 方国东 · 崔培昕 · 周东美 · 王瑜珺

Angewandte Chemie - International Edition 2024

参数信息

NH3 产率

50.4 mg·cm-2·h-1

法拉第效率

97.8 %

技术优势

匹配串联动力学

Ni 取代调节 Co 的电子性质并提供活性氢位点，加速 NO2- 到 NH3 步骤，使两步速率匹配，减少 NO2- 积累。

抑制亚硝酸盐残留

Ni 位点提供 *H 供应，促进 NO2- 在 Co 位点上的加氢，从而减少电解质中 NO2- 的过量积累。

应用场景

• 氮循环电催化：提供高选择性 NO3- 还原产 NH3 催化剂，减少亚硝酸盐排放。
• 环境电化学水处理：处理含硝酸盐废水并同步回收氨，避免二次污染。
• 绿色合成氨：以硝酸盐为原料在温和条件下电合成氨，替代高能耗 Haber-Bosch 法。
• 电催化材料：为串联电催化设计提供 Ni 取代调控动力学的材料策略。