近日ღ◈，中国科学技术大学曾杰教授研究团队和中科院上海应用物理研究所司锐教授合作hg0088现金ღ◈，通过构筑原子级分散的钌催化剂实现高效氮气电还原合成氨k8凯发天生赢家ღ◈。这种钌单原子催化剂在电催化还原氮气反应中表现出的产氨速率是现有报道的最高值ღ◈。该成果以“Electrochemical Reduction over Ru Single-atom Catalysts

　　目前k8凯发天生赢家ღ◈，在工业上通过哈伯法合成氨需要高温高压（150-350 atm, 350-550oC）k8凯发天生赢家ღ◈。这种苛刻的条件每年需要消耗全世界1-2%的能源供应hg0088现金ღ◈。此外ღ◈，传统的哈伯法合成氨需要氢气作为原料之一ღ◈，而传统制氢的过程会排放大量CO2ღ◈。因此k8凯发天生赢家ღ◈，探索在温和条件下合成氨的催化反应显得尤为重要ღ◈。氮气电化学还原合成氨反应可在常温常压下进行ღ◈，并且可以选择水作为氢的来源ღ◈，从而引起了科学工作者的广泛关注ღ◈。然而hg0088现金ღ◈，迄今为止ღ◈，所报道的电催化剂在氮气电化学还原反应中的产氨速率很低k8凯发天生赢家ღ◈，难以满足工业需求ღ◈。因此ღ◈，研发能够高效电化学还原氮气合成氨的电催化剂是一项非常有挑战性的任务k8凯发天生赢家ღ◈。

　　针对这一难题ღ◈，研究人员选择金属有机框架（ZIF-8）为基体ღ◈，通过在反应前驱体中加入钌基化合物ღ◈，调控钌在金属有机框架中的存在形式k8凯发天生赢家ღ◈。研究人员发现ღ◈，当加入的钌基化合物较少时ღ◈，可以得到高度分散的氮配位钌单原子催化剂（Ru SAs/N-C）ღ◈。而增加钌基化合物的投入量后ღ◈，钌将以小颗粒形式分散于金属有机框架中（Ru NPs/N-C）ღ◈。随后hg0088现金ღ◈，研究人员将这两种催化剂应用于氮气电化学还原反应中k8凯发天生赢家ღ◈，发现Ru SAs/N-C催化剂在相对标准氢电极-0.2V的电压下ღ◈，可以高效电催化还原氮气合成氨ღ◈，产氨速率高达120.9μgNH3mg-1cat.h-1ღ◈，产氨速率是Ru NPs/N-C的1.98倍hg0088现金hg0088现金ღ◈。实验和理论计算研究进一步揭示出氮配位钌单原子催化剂的高效催化性能主要来源于单原子催化剂对氮气分子的高效解离ღ◈。该项研究工作不仅开辟了单原子催化剂在电化学合成氨反应中新途径ღ◈，而且进一步推进了电化学方法合成氨在实际应用中的可能ღ◈。

　　该项研究得到了中科院前沿科学重点研究项目ღ◈、科技部ღ◈、国家自然科学基金委ღ◈、安徽省重点研究与开发计划等项目的资助ღ◈。凯发国际app首页ღ◈。凯发k8官网登录vip入口ღ◈。凯发电气ღ◈。凯发k8娱乐官网入口ღ◈，