午夜亚洲成av毛片_精品熟女少妇a∨免费久久i_午夜福利在线观看6080_99久高清在线播放

近年來(lái)，利用可再生能源在溫和的條件下實(shí)現(xiàn)電化學(xué)氮?dú)膺€原引起了越來(lái)越多的關(guān)注，逐漸成為催化領(lǐng)域的熱點(diǎn)之一。然而，現(xiàn)階段電化學(xué)氮?dú)膺€原反應(yīng)主要存在氨氣的生成速率不高，法拉第效率偏低等問(wèn)題。從催化劑的反應(yīng)機(jī)理出發(fā)，更深入地了解催化劑的活性位點(diǎn)和反應(yīng)路徑，從而制備出高效電催化氮?dú)膺€原催化劑是實(shí)現(xiàn)電化學(xué)固氮的關(guān)鍵。但是，目前關(guān)于電化學(xué)氮?dú)膺€原的機(jī)理研究主要依賴?yán)碚撚?jì)算模擬，缺乏直接實(shí)驗(yàn)結(jié)果支撐。

近日，精細(xì)化工國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室孫立成院士、李福勝研究員等人受生物固氮酶中鐵鉬活性因子的啟發(fā)，以雙金屬氧化物為底物，通過(guò)陰離子交換策略，構(gòu)建了鎢、鐵雙金屬硫化物催化劑應(yīng)用于電催化氮?dú)膺€原反應(yīng)，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)手段揭示了該催化劑電化學(xué)氮?dú)膺€原的速率控制步驟，該工作發(fā)表在Angew. Chem. Int. Ed.上（https://doi.org/10.1002/anie.202104918）。

?

在該工作中，作者將催化劑涂覆在氣體擴(kuò)散電極表面，并在流動(dòng)池中進(jìn)行氮?dú)膺€原反應(yīng)的測(cè)試。實(shí)驗(yàn)中，測(cè)試氣體通過(guò)氣體預(yù)處理裝置進(jìn)行嚴(yán)格的氮氧化合物等雜質(zhì)的祛除；同時(shí)，實(shí)驗(yàn)采用¹⁵N₂為原料，通過(guò)¹H-NMR對(duì)¹⁵NH₄⁺的產(chǎn)量進(jìn)行了標(biāo)定，確保了實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠性。FeWS_x@FeWO₄催化劑展現(xiàn)出了優(yōu)異的氮?dú)膺€原性能，在?0.45 V (vs. RHE)下，氨氣產(chǎn)率達(dá)到了30.2 ug h^-1?mg^-1，同時(shí)獲得了16.4%的法拉第效率。氮?dú)獬绦蛏郎孛摳綄?shí)驗(yàn)揭示了FeWS_x@FeWO₄催化劑可以更有效地吸附和活化氮?dú)?，使得催化劑在氮?dú)膺€原反應(yīng)中具有更大的優(yōu)勢(shì)。原位電化學(xué)Raman技術(shù)檢測(cè)到了催化劑表面在反應(yīng)過(guò)程中沒有來(lái)得及的消耗的金屬-聯(lián)氨反應(yīng)中間體，并且，該Raman信號(hào)與催化劑表面吸附肼的信號(hào)相同。之后，使用肼(N₂H₄)以及¹⁵N同位素取代的肼代替N₂作為反應(yīng)底物，實(shí)驗(yàn)證明了該催化劑具有將一分子肼加氫均裂生成兩個(gè)氨分子的能力。進(jìn)一步，在催化劑表面吸附相近濃度的肼，肼還原生成氨的速率與氮?dú)膺€原生成氨的速率相近。因此，證實(shí)了氮?dú)膺€原反應(yīng)的速率控制步驟是在催化劑表面形成金屬-聯(lián)氨作為關(guān)鍵的中間體后，進(jìn)一步加氫并使N-N鍵斷裂。

該工作這為氮?dú)膺€原催化劑的速率控制步驟的研究提供了一定實(shí)驗(yàn)和理論指導(dǎo)，為理解氮?dú)膺€原反應(yīng)機(jī)理提供了新的見解。

該研究工作得到了國(guó)家自然科學(xué)基金委和大連理工大學(xué)的資助支持。