氨(NH3)是一种极具潜力的燃料载体,其是各种含氮肥料、炸药和医药化合物的基础。近日,中国科学院吴骊珠将钴肟用于催化电催化NO2-还原(eNO2-RR)合成氨。
本文要点:
1) 该催化剂在接近中性的条件下,达到了98.5%的法拉第效率(FE)。作者通过机理研究表明,钴肟与NO2-和含氮中间体能有效结合,并通过分子内氢键框架进行连续、快速的6e-/8H+转移。由于钴肟骨架在轴向和等向位置上具有可调谐结构,其可用于选择性NO2--NH4+转化。
2) 作者将钴肟与多壁碳纳米管(MWCNT)集成作为工作电极可获得19.3 mg h-1 mgCat-1的氨产率,并在-0.5 V(vs.RHE)下,FE>99%。此外,通过将钴肟催化的NO2-至NH4+转化与等离子体驱动的N2氧化(pNOR)结合,可以将环境空气转化为毫摩尔级的NH4Cl。
Shu-Lin Meng et.al Cobaloxime: selective nitrite reduction catalysts for tandem ammonia synthesis EES 2023
DOI: 10.1039/D2EE03956G
https://doi.org/10.1039/D2EE03956G