等离子体修饰La₂O₃催化剂
合成速率提升16.5%
射频等离子体处理增加氧空位并促进氮气化学吸附,在温和条件下提高等离子体辅助氨合成效率。
Yunjie, Li · Chen S. · Li, Kelin · Qihang, Li · Mengbo, Li · Linlin, Liu · 王锋
ACS Sustainable Chemistry & Engineering 2024
具体参数
- 氨合成速率
- {'zh': '35.37', 'en': '35.37'} μmol/g/min
- 氨合成速率提升
- {'zh': '16.5', 'en': '16.5'} %
- 未处理La₂O₃的氨合成速率
- {'zh': '30.36', 'en': '30.36'} μmol/g/min
- Al₂O₃的氨合成速率
- {'zh': '29.14', 'en': '29.14'} μmol/g/min
- MoO₂的氨合成速率
- {'zh': '24.97', 'en': '24.97'} μmol/g/min
技术优势
合成速率更高
射频等离子体处理增加了La₂O₃表面的氧空位,促进了N₂化学吸附,从而将氨合成速率从30.36 μmol/g/min提升至35.37 μmol/g/min,提高16.5%。
吸附能力增强
EPR和N₂-TPD表征证实,射频等离子体处理显著提高了La₂O₃表面的氧空位含量,从而增强了N₂的化学吸附,为后续氨合成提供更多活性位点。
超过常见催化剂
处理后的La₂O₃的氨合成速率高于典型催化剂Al₂O₃(29.14 μmol/g/min)和MoO₂(24.97 μmol/g/min),证明其具有竞争优势。
应用场景
- 氨合成催化剂:用于温和条件下的等离子体催化氨合成,替代贵金属催化剂。
- 绿氢储能:高效合成绿氨,作为氢载体存储和运输可再生能源。
- 氨燃料电池:为氨燃料电池提供可持续的燃料来源,支持零碳发电。
- 可再生能源转化:将可再生电力转化为化学能,促进风光电力的消纳。