FeP/Cu₃P异质结催化剂

路易斯酸位点富集

界面工程活化惰性铁位点，形成铜-铁双活性中心协同催化硝酸盐还原制氨。

Mao, Yini · 蒋益敏 · 申伟 · 李明 · 何荣幸

Journal of Hazardous Materials 2024

参数信息

法拉第效率

95.61 %

氨产率

0.2573 mmol h⁻¹ cm⁻²

氨氮选择性

95.11 %

硝酸盐氮转化率

100 %

技术优势

双活性中心协同

界面形成使原本惰性的Fe位点被激活，成为除Cu外的第二活性中心，两者共同促进硝酸盐还原。

路易斯酸性增强

界面电荷转移显著提高Fe和Cu位点的正电荷密度，增强其路易斯酸性，从而与路易斯碱NO₃⁻强相互作用，提升催化性能。

产氢能力提升

P位点负电荷密度增加，捕获H的能力增强，有利于硝酸盐还原的后续加氢步骤。

应用场景

• 电催化硝酸盐还原：高效转化硝酸盐为氨，替代传统高能耗工艺。
• 氨合成：利用界面工程提升产率，降低合成氨碳排放。
• 废水脱氮：同步去除废水硝酸盐并回收氨资源。
• 电化学储能：氨作为无碳能源载体，可间接用于储能系统。
• 单原子催化：通过界面调控活化惰性位点，提供单原子级活性中心设计思路。