「国家杰青」逯乐慧领衔!长春应化所/吉林大学Nature子刊 | 欠电位沉积氢实现高效节能的硝酸盐电还原合成氨!
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2026-04-18 08:30
文章摘要
背景:氨是重要的工业化学品,传统哈伯-博施法合成氨能耗高、碳排放量大。利用可再生电力将硝酸盐电还原合成氨是一种可持续的替代途径,但面临能量效率低、质子供应受限等挑战。研究目的:开发一种高效节能的电催化剂,通过利用欠电位沉积氢(HUPD)来促进碱性介质中硝酸盐电还原合成氨的反应。结论:研究团队设计了一种分级结构的银-钌(Ag-Ru)杂化催化剂,模拟酶的级联通道,实现了硝酸盐到氨的高效转化。该催化剂在0.2 V低过电位下实现了53.7%的半电池能量效率,在宽浓度范围内接近100%的法拉第效率,并能以低于1.15美元/千克的成本持续生产氨,为绿色氨合成和氮污染物资源化利用提供了新方案。
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