Nye katalysatorer forbedrer effektiviteten af urinstofsyntese ved omgivende betingelser
Den skematiske elektrokatalytiske ureasyntesemekanisme baseret på Bi-BiVO 4 Mott-Schottky heterostruktur synergistiske effekter Kredit:Zhang Guangjin og Yuan Menglei
Konvertering af både nitrogen (N 2 ) og kuldioxid (CO 2 ) til værditilvækst urinstofmolekyler via C-N koblingsreaktion er en lovende metode til at løse problemet med overdreven CO2 2 emissioner.
Sammenlignet med enorme energiforbrug industrielle processer, elektrokemisk urinstofsyntese giver en tiltalende vej under milde forhold. Imidlertid, det står stadig over for udfordringer med lav katalytisk aktivitet og selektivitet.
Et forskerhold ledet af prof. Zhang Guangjin fra Institute of Process Engineering (IPE) ved det kinesiske videnskabsakademi fremstillede Bi-BiVO 4 Mott-Schottky heterostrukturkatalysatorer til effektiv urinstofsyntese ved omgivende forhold.
Dette værk blev udgivet i Angewandte Chemie International Edition den 25. feb.
Den spontane ladningsoverførsel ved heterogrænsefladerne fremmer dannelsen af rumladningsregion. "Rumladningsregionen letter ikke kun den målrettede adsorption og aktivering af CO 2 og N 2 molekyler på de genererede elektrofile/nukleofile områder, men undertrykker også effektivt CO-forgiftning og dannelsen af endotermisk *NNH-mellemprodukt, " sagde prof. Zhang.
Den adsorberede *N 2 kan fremme CO 2 reduktion til dannelse af CO, og derefter vil den genererede CO yderligere reagere med *N 2 til fremstilling af det ønskede *NCON*-mellemprodukt via elektrokemisk C-N-koblingsreaktion.
"Den efterfølgende protonationsproces gennemgår fortrinsvis den alternerende mekanisme indtil dannelsen af urinstof, " sagde prof. Zhang.
Forskerne brugte lineær sweep voltammetri (LSV) til foreløbig at evaluere den potentielle ydeevne af urinstofelektrosyntese med Bi-BiVO 4 hybrider. Resultaterne viste, at Bi-BiVO 4 hybrider udviste god ydeevne i elektrokatalytisk nitrogenreduktionsreaktion (NRR) og CO 2 reduktionsreaktion (CO 2 RR), som sikrede den elektrokatalytiske produktion af urinstof.
Varme artikler
-
Forskere rapporterer om en temperaturfølsom gel, der absorberer og frigiver fugtIllustration af hovedbegreberne beskrevet i dette papir. Kredit:Kansai University Takashi Miyata ved Kansai University og kolleger melder ind Naturkommunikation en temperaturfølsom gel, der abso -
Forskere finder plads mellem polymerkæder påvirker energiomsætningKredit:Unsplash/CC0 Public Domain Et team ledet af FAMU-FSU College of Engineering-forskere har ny indsigt i molekyler, der ændrer deres form som reaktion på lys. Forskerne, der studerede azobens -
Røntgenbilleder giver fingerpeg om brud i solid-state batterierMatthew McDowell, en assisterende professor ved George W. Woodruff School of Mechanical Engineering og School of Materials Science and Engineering, undersøger batterier i en cykelstation. Kredit:Rob F -
Reduktion af fælder øger ydeevnen af organiske fotodetektorerFleksible organiske fotodetektorer (OPDer) har et enormt potentiale for applikationer inden for billig billedbehandling, sundhedsovervågning og nær infrarød sensing. Kredit:Christian Körner Fysike