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
中新社柏林11月9日电 维也纳消息：当地时间8日，沙特阿卜杜勒阿齐兹亲王国际水奖(Prince Sultan Bin Abdulaziz Internation 中国教育报-中国教育新闻网北京11月11日讯（记者 林焕新）学前教育法明确“幼儿园应当把保护学前儿童安全放在首位”。实践中如何落实？在今天教育部举行的新闻发布会上，教育部基础教育司司长田祖荫 办好学前教育、实现幼有所育，关系亿万儿童健康成长，关系千家万户的切身利益，关系国家和民族的未来。在以中国式现代化全面推进教育强国建设的新征程上，颁布学前教育法，标志着学前教育进入“有专门 中国教育报-中国教育新闻网讯（记者 魏海政 通讯员 唐立宁）近日，山东省优秀课程设计研讨会在济宁市召开，会议旨在落实教育部《基础教育课程教学改革深化行动方案》，促进国家课程方案向学校课程实施 中国教育报-中国教育新闻网讯（通讯员 张昕妍 记者 余闯）近日，北京教育科学研究院基础教育教学研究中心牵头，京津冀三地教研部门联合在京举办青年教师同课异构教学展示活动。活动深入贯彻落实全国 中国教育报-中国教育新闻网讯（记者 陈欣然）日前，在第25届中国国际教育年会期间，由英国商业贸易部与天津市教育委员会共同举办的“数字化重塑职业教育新形态：中英合作共育未来人才”平行论坛在北京 。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