氨在农业生产和下一代无碳能源体系中发挥着重要作用。可再生能源驱动的电催化还原硝酸盐（NO3–）合成氨（NH3），是实现氨生产脱碳和氮资源循环利用的有效途径。然而，缓慢的反应动力学与竞争性的析氢反应是电化学合成氨面临的主要挑战，研制高性能催化剂和电解器件是提升电化学合成氨性能，以及促进其实际应用的关键。
近日，中国科学院大连化学物理研究所团队，通过电化学原位重构策略，构建了高效电化学还原硝酸盐合成氨的铜—氢化钯（Cu—PdHx）界面活性位点，实现了膜电极电解器件中1000小时工业级电流密度制氨，并开展了合成氨电堆放大示范。
研究团队研制出的高性能铜/钯（CuPd）催化剂，在电化学反应条件下，可原位形成具有高本征活性的Cu—PdHx界面位点。团队将该催化剂组装到碱性膜电解器中，实现了NH3的高效合成。研究发现，在总电流密度为5A cm–2时，氨法拉第效率为85.3%，全电池电压为2.56V，NH3产率达到19.9mmol h–1cm−2；该反应在2A cm–2电流密度下能稳定运行1000小时。
器件工况原位谱学表征结合密度泛函理论计算结果表明，双相界面的构建和PdHx相的原位形成，共同提升了催化剂的本征活性，Cu—PdHx界面处氢物种的重新分布，有效调节了界面活性位点的局部电子结构，从而优化了NO3−吸附和NH3脱附。团队进一步研制了5个串联的电极面积为100cm2的膜电极电解电堆，开展了电化学合成氨放大示范：在电流为500A时，NH3生成速率达8.7mol h–1，可在100A电流以1.6mol h–1的速率连续产氨100小时。
相关研究成果发表在《自然-合成》（Nature Synthesis）上。研究工作得到国家自然科学基金委员会等的支持。
论文链接
电化学合成氨研究取得进展
中美科研人员通过对早期角龙类恐龙颅腔形态进行研究发现，随着体型增大，角龙类恐龙在听觉、嗅觉和聪明程度等方面出现 中新社北京11月7日电(记者梁晓辉)中国人力资源和社会保障部部长王晓萍7日在北京表示，加强高校一流师资引育，重点是加 本报北京11月14日讯（记者 高毅哲）今天，教育部、人力资源社会保障部召开2025届全国普通高校毕业生就业创业工作会议，以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导，深入贯彻党的二十届三中全会精 中国教育报-中国教育新闻网讯（记者 史望颖）近日，宁波市体育美育“一生一技 一生一艺”现场推进会在鄞州区第二实验小学教育集团召开。本次推进会旨在展示和推广宁波市各学校在体育美育方面的优 中国教育报-中国教育新闻网讯（记者 陈文静 通讯员 张少利 龙海燕 刘嫄 刘意 肖顺彬）日前，2024年世界职业院校技能大赛总决赛争夺赛财经商贸赛道三“关务实务小组”赛项在长沙航空职业技术学院（简 全国巾帼家政服务职业技能大赛4日在安徽省合肥市开幕，国务委员、全国妇联主席谌贻琴出席开幕式并宣布开幕。举办全国巾帼家政服务职业技能大赛是深入贯彻习近平总书记重要指示精神的具体举措， 。本文链接：电化学合成氨研究取得进展http://www.sushuapos.com/show-12-2539-0.html
声明：本网站为非营利性网站，本网页内容由互联网博主自发贡献，不代表本站观点，本站不承担任何法律责任。天上不会到馅饼，请大家谨防诈骗！若有侵权等问题请及时与本网联系，我们将在第一时间删除处理。
上一篇： 研究揭示OSTα/β蛋白转运胆汁酸的机制
下一篇： 高性能微机电系统红外光源研究取得进展