CoNiCu-OH双功能电催化剂

低电压节能产氨

一种核壳结构的三金属氢氧化物，在同一电极上高效催化硝酸盐还原和尿素氧化，用于节能氨生产。

Li, Ruchun · Ling, Bao · Jingwei, Li · Ting, Yang · 王锟 · Jiang, Sanping · 宋树芹 · 王一

Chemical Engineering Journal 2025

具体参数

NO₃RR过电位

{'zh': '221', 'en': '221'} mV

NH₃选择性

{'zh': '90.3', 'en': '90.3'} %

法拉第效率

{'zh': '93.3', 'en': '93.3'} %

UOR电位

{'zh': '1.332', 'en': '1.332'} V

电解槽电压

{'zh': '1.63', 'en': '1.63'} V

技术优势

低电位高效催化

CoNiCu-OH在10 mA cm⁻²下NO₃RR过电位仅221 mV，且最大NH₃选择性90.3%、法拉第效率93.3%，实现高效产氨。

耦合反应节能

以尿素氧化替代析氧反应，阳极仅需1.332 V（10 mA cm⁻²），使耦合电解槽在100 mA cm⁻²下电压降至1.63 V，显著降低能耗。

活性来源明确

d带中心上移降低电位决定步骤能垒，同时促进加氢过程，从而增强NO₃RR催化活性。

应用场景

• 电催化合成氨：将硝酸盐污染物转化为高价值氨，直接用于低能耗电催化合成氨。
• 尿素辅助电解水：以尿素氧化替代析氧反应，降低电解槽电压，实现节能产氢并处理含尿素废水。
• 析氢反应：作为阳极催化剂与阴极析氢耦合，降低整体电解能耗，用于高效产氢。