掺硼羟基氧化钴

近100%法拉第效率

通过硼掺杂调控活性位点电子结构，显著提升硝酸盐还原制氨的催化效率。

Jing, Guo · Qi, Wang · 陈春霞 · Chunfa, Zhang · Yinghua, Xu · Yushuo, Zhang · Yan, Hong · Ziwang, Kan · 吴英杰 · Tantan, Sun · 刘松

Journal of Colloid and Interface Science 2024

具体参数

法拉第效率

{'zh': '~100', 'en': '~100'} %

氨产率

{'zh': '~23', 'en': '~23'} mg/h mgcat⁻¹

技术优势

效率逼近100%

硼掺杂使活性位电子离域，显著提升硝酸盐还原的法拉第效率，接近100%。

产率大幅提升

在−0.6 V vs. RHE下，氨产率达到约23 mg/h mgcat⁻¹，优于多数已报道催化剂。

机理清晰

原位拉曼和红外光谱证实硼促进了脱氧和加氢中间体的形成，DFT计算表明硼掺杂增强中间体吸附、降低反应能垒并促进NH₃脱附。

应用场景

• 硝酸盐还原制氨：高效转化硝酸盐为氨，可处理含硝酸盐废水并同步产氨。
• 电化学合成：提供高选择性电催化剂，用于常温常压下电化学合成氨。
• 电解水制氢：其高活性催化位点设计策略可借鉴用于电解水析氢催化剂开发。
• 可再生能源存储：氨作为可再生燃料或储能载体，该催化剂有助于绿氨的分散式生产。