日前，宁夏大学教授罗民课题组首次通过两步法（碳化和氧化热处理工艺）调控纳米复合电催化剂材料，研制出具有新颖核壳结构的高效室温固氮电催化剂。相关论文在线发表于美国ACS学术期刊ACS applied materials & interface。
在能源危机和环境问题日益凸显的全球背景下，绿色环保，低能耗的合成氨方法具有重要意义。近年来，电化学固氮（NRR）逐渐成为了一种研究广泛的合成氨新路径。
研究人员通过碳化和氧化热处理工艺技术调控，制备出基于金属有机框架的纳米复合电催化剂材料，进而研制出具有新颖核壳结构的Co3O4@NC用于常温电化学固氮（NRR）的高效电催化剂。
研究发现，该新型复合催化剂在0.05 摩尔/升的 H2SO4电解液中，氨产率和法拉第效率高达42.58 μg/h/mg和8.49%，优于目前已有报道的绝大多数NRR电催化剂。此外，由于氮气被约束在“壳”内更有利于进行高频碰撞并增加NRR中间产物的浓度，能够进一步提高电催化性能。
该项研究不仅开发了一种新型、高效的电催化剂，也为在电催化固氮领域探索更多廉价、绿色的非贵金属催化剂材料提供了一条可行的研究思路与实验依据。
相关论文信息：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsami.9b07100
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