電催化氮還原到底應該怎麼做？來看看這個PPT吧

2020-09-04 研之成理


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2. 講座PPT

講座結束之後還想跟大家說的是：電催化氮氣還原合成氨也就是eNRR實驗費時費力費錢還不容易得到好的性能結果，按照目前常溫常壓eNRR催化劑的活性水平，得到其實是含氨氮廢水，難以走向實際應用，該領域的高熱度也會逐漸回歸理性。想要進入這個領域的學生需要有心理準備，可能按照嚴格的測試規範與流程嘗試了很多催化劑，結果都是陰性的。其實這個領域應該鼓勵公開發表陰性結果的文章，嚴謹的實驗結果與真實可靠的數據對於未來高通量計算大規模篩選催化劑是很有意義的，陽性和陰性的數據都需要才能更好地預測高性能催化劑。未來該領域的研究需要更深入地去認識和理解電化學表界面反應，相關電化學理論發展與計算模擬預測相對更重要一些，指導實驗工作者定向設計合成新材料，降低試錯成本。原位表徵技術也是大勢所趨。

相關焦點

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    近年來，將CO2催化轉化為高附加值化學燃料（如CO，甲酸，甲醇，乙醇等）是催化和能源領域的研究熱點。CO2還原這些年的發文量非常大，筆者課題為電催化CO2RR，很好奇自己研究方向哪些研究論文成為高被引。為此，我們盤點了2019年以來關於電催化還原CO2被引次數排在前十的研究性論文（基於Web of Science)，供大家一起交流學習。
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    近日，中科院大連化學物理研究所肖建平研究員團隊和鄧德會研究員團隊合作，提出將工業廢氣和汽車尾氣中排放的一氧化氮電催化還原合成氨氣的新策略，為脫硝和電催化合成氨提供了新的思路，相關研究成果發表在德國《應用化學》上。
  • 上海大學劉浩:電紡絲氮摻雜碳纖維用於電催化
    靜電紡絲技術因其易於操作、環保以及適宜進行大規模生產而在電催化領域引起了廣泛的關注。電紡氮摻雜碳纖維具有尺寸均勻、缺陷可控、排列有序和可批量生產等優點，這有利於在電催化中的實際應用。氮摻雜可以激活相鄰的碳原子。
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    近日，大連化物所肖建平研究員團隊和鄧德會研究員團隊合作提出將工業廢氣和汽車尾氣中排放的一氧化氮電催化還原合成氨氣的新策略，為脫硝和電催化合成氨提供了新的思路。 一氧化氮是一種有害的大氣汙染物，通常來自化石燃料的燃燒，如火電廠鍋爐煙氣、汽車尾氣等，一氧化氮的去除在工業煙氣處理中是必不可少的。
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    在此，本文作者充分利用硼元素的路易斯酸性，設計合成了一系列硼碳氮(BCN)材料。通過調整B路易斯酸位點實現了BCN材料電催化固氮活性的提升。BCN上硼活性位點的氮吸附自發性和較低的反應決速步能壘，實現了氮還原活性的提升。背景介紹氮，構成生命的基本元素，可被轉化為氨和其他衍生物。
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  • 實現串聯催化二氧化碳電化學還原制甲烷
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    本文亮點作者使用雜原子摻雜的石墨烯作為模型系統來探索電催化SRR。結果表明，氮和硫雙摻雜石墨烯可大大降低活化能，從而改善SRR動力學。密度泛函計算證實，摻雜可調節活性炭的p帶中心，以獲得最佳的中間體吸附強度和電活性。
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    由於活性炭價格低廉而且已經實現了大規模化生產，那麼活性炭經過簡單的改性處理後能否具有很高的電催化活性呢？最近，澳大利亞格裡菲斯大學的姚向東教授課題組基於他們所提出的一種缺陷催化機理，成功地使活性炭具有很高的氧還原反應（ORR）催化活性，並通過負載少量的錳鈷尖晶石納米顆粒，在鹼性條件下使其具有和商業化的Pt/C可以媲美的ORR催化性能。
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  • 有機-無機雜化納米材料電催化CO2還原反應的研究進展
    雖然有機-無機雜化納米材料作為高選擇性、高效、低成本的CO2還原電催化劑已取得了很大的進展，但是其在ECR中的構效關係及催化機理的研究以及工業化的應用仍需要更多的關注，這也是未來該領域發展的重要目標。並且從原子和分子尺度上詳細討論了有機-無機雜化納米材料電催化CO2還原的反應機理和構效關係。【內容簡介】1．分子催化劑/碳材料複合物分子催化劑具有活性中心明確、結構容易調控等特點而被廣泛研究。可以建立精確的結構模型以更好地研究電催化CO2還原機理。
  • 北理工基於MOF的銦單原子催化劑設計及電催化CO2還原獲進展
    近日，北京理工大學材料物理化學系能源催化研究所（籌）的陳文星副研究員、張加濤教授和清華大學的王定勝教授、李亞棟院士團隊合作，在In單原子催化劑的設計合成及高效電催化CO2還原（CO2RR）製備甲酸鹽的研究中取得重要進展，相關成果以「Design of a Single-Atom Indiumδ
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  • 天津理工大學JACS：單原子鋅高效催化CO2電還原制CH4
    開發用於在水性介質中電化學還原CO2（ERC）為CH4的高活性和持久性電催化劑是解決能源和可持續性全球性問題的有效且環保的解決方案。Xin報導了一種由單Zn原子負載在微孔摻氮碳上的電催化劑（SA-Zn/MNC）用於在1 M KHCO3溶液中催化ERC到CH4的多電子轉移。