介孔碳载单原子铁

产氮速率高出百倍

介孔限域促进表面吸附NO与游离NO二聚，实现高效硝酸盐还原为氮气。

范建伟 · Chen, Yanyan · Chen, Xiaoqian · Zhangxiong, Wu · 滕玮 · Weixian, Zhang

Applied Catalysis B: Environmental 2023

具体参数

N₂转化速率

{'zh': '2176', 'en': '2176'} mg N h⁻¹ g⁻¹ Fe

技术优势

产氮速率高百倍

介孔限域使表面吸附态NO与游离NO按Eley-Rideal机制二聚，促进N₂生成，速率比其他铁基材料高1–3个数量级。

宽pH范围都适用

该材料在宽pH范围内表现出电催化脱氮的适用性，可应对不同酸碱度的实际水体。

长期运行不易失活

长期稳定性得到验证，表明催化剂在持续电催化脱氮中不易失活。

应用场景

• 电催化水处理：将废水中硝酸盐直接还原为无害氮气，避免亚硝酸盐残留。
• 环境光催化：提供高效脱氮催化剂，可与光催化体系联用处理含氮水体。
• 催化材料：单原子Fe-N-C介孔架构为高效脱氮催化剂设计提供新平台。
• 电化学传感器：该材料对硝酸盐还原中间体有吸附调控，可望用于硝酸盐检测。
• 燃料电池膜电极：Fe-N-C类催化剂结构可借鉴于燃料电池非铂催化层设计。