新型的單原子位點催化劑，實現NRR的創紀錄活性？

2020-05-15 讀懂科學

近日，中國科學院固體物理研究所的張海民、趙惠軍、中國科學技術大學的Lin Yue等人報導了一種以低成本、無氮的木質纖維素衍生碳為載體的單原子Fe電催化劑。EXAFS光譜證實了Fe原子通過Fe-(O-C2)4配位結構錨定在碳支架上。DFT計算確定Fe-(O-C2)4為氮還原反應的活性位點。以碳布為載體負載該單原子Fe電催化劑，表現出高的產氨速率(32.1 μg h-1 mgcat-1)和FE(29.3%)。另外，將催化劑塗覆在玻碳電極上時，表現出創紀錄的NRR性能，產氨速率可達307.7 μg h-1 mgcat-1和FE高達51%。相關工作以Electrocatalytically Active Fe-(O-C2)4 Single-Atom Site for Efficient Reduction of Nitrogen to Ammonia為題在Angewandte Chemie International Edition上發表論文。

新型的單原子位點催化劑，實現NRR的創紀錄活性？

新型的單原子位點催化劑，實現NRR的創紀錄活性？

本文製備了一種單原子Fe電催化劑，利用木質纖維素表面氧官能團錨定Fe3+，並通過熱還原，在石墨碳上形成原子分散的Fe-(O-C2)4位點。從理論和實驗上驗證了Fe-(O-C2)4位點表現出優異的NRR活性和穩定性。這些新發現為開發金屬-氧配位的單原子催化劑開闢了新的途徑。

新型的單原子位點催化劑，實現NRR的創紀錄活性？

題目：Electrocatalytically Active Fe-(O-C2)4 Single-Atom Site for Efficient Reduction of Nitrogen to Ammonia

DOI：10.1002/anie.202005930


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