Bi₂S₃/MoS₂复合催化剂

P区元素活化氮气

通过引入Bi元素，该催化剂显著增强了对氮气的吸附活化，同时有效抑制析氢副反应，实现高效电催化合成氨。

Chen, Xiaoyue · Ren, Guangmin · Yaru, Wang · 李子真 · Zhang, Jason · 孟祥超

Applied Catalysis B: Environmental 2024

具体参数

氨产率

{'zh': '54.64', 'en': '54.64'} µg h⁻¹ mg⁻¹cat.

法拉第效率

{'zh': '58.56', 'en': '58.56'} %

技术优势

抑制析氢

Bi的p轨道部分占据导致差的析氢活性，从而提高了氮还原的选择性。

高效活化氮气

P区元素与N 2p轨道的强相互作用使催化剂在吸附和活化氮气方面表现出色。

高氨产率

在常温常压条件下，该复合催化剂实现了54.64 µg h⁻¹ mg⁻¹cat.的氨产率。

高法拉第效率

该催化剂的法拉第效率达到58.56%，表明电子更有效地用于氮还原。

应用场景

• 电催化固氮：用于常温电催化合成氨，替代高能耗的哈伯法。
• 可再生能源制氨：可与可再生能源电力结合，实现分布式绿氨生产。
• MoS₂基催化剂：通过Bi改性MoS₂，克服边缘位点析氢竞争，提升氨选择性。