疏水MIP-206包覆Ru催化剂

高选择性电合成氨

可调疏水微环境抑制析氢，提升氮还原选择性。

Wen, Lulu · 刘晓硕 · 李新阳 · 张汉林 · Zhong, Shichuan · 曾攀 · Shah, Syed Shoaib Ahmad · 胡小晔 · 蔡伟平 · 李越 · 蔡伟平

Advanced Science 2024

技术优势

有效抑制析氢

增加全氟烷基链长可逐渐增强催化剂疏水性，从而抑制竞争性析氢反应。

降低决速步能垒

不同长度全氟烷基链的修饰调节了Ru纳米颗粒的电子态，降低了关键中间体N2H2*形成的决速步能垒。

活性峰值可调

氨产率和法拉第效率随疏水性呈火山型变化，Ru@MIP-F7表现出最高活性。

应用场景

• 氮还原电催化剂：用于抑制析氢、提升氮还原选择性的钌基电催化剂。
• 电合成氨：提供高法拉第效率的氨电合成途径。
• 金属有机框架催化：利用MOF骨架可修饰性调控金属纳米颗粒微环境。
• 疏水微环境工程：通过全氟烷基链长调节疏水性，抑制析氢副反应。
• 电催化固氮：电催化将N2还原为NH3，实现温和条件固氮。