铜铝氧化物催化剂

近全法拉第效率

通过铝的水合效应促进中性介质中活性氢生成，有效抑制析氢副反应，提升硝酸盐还原产氨效率。

Meng, Zhang · Xue-Tao, Cheng · Yun, Duan · 陈俊翔 · Wang, Lei · 王艳琴

Advanced Functional Materials 2024

参数信息

法拉第效率

97.81 ± 1.94 %

氨产率

10.21 ± 0.64 mg h⁻¹ cm⁻²

技术优势

产氨效率高

中性条件下，-1.0 V vs. RHE时法拉第效率达97.81%，产率10.21 mg h⁻¹ cm⁻²，超过许多已报道催化剂。

抑制析氢

Al的引入减弱了CuO对中间体的过强吸附，加速加氢过程并抑制析氢反应，从而提高选择性。

电荷转移快

CuO/CuAlO2界面处的快速电荷转移促进反应动力学和活性氢扩散，提升整体性能。

应用场景

• 电催化产氨：用铜铝氧化物催化剂高效还原硝酸盐为氨，替代高能耗Haber-Bosch法。
• 硝酸盐还原催化剂：提供中性条件下高效硝酸盐还原催化剂，解决活性氢不足问题。
• 单原子催化：界面工程和电子调控策略可借鉴于单原子催化剂设计。
• 电化学与储能：用于电催化产氨，实现氮循环和可再生能源存储。