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科技工作者之家 2019-11-15
来源:X一MOL资讯
原标题:Angew. Chem.:通过界面工程构筑碳纳米镀CoS@TiO2纳米纤维异质结实现高效电催化室温固氮
合成氨工业关系到人类“衣食住行”的方方面面——它奠定了现代化肥、医药、橡胶、树脂、染料等化工产业的基础,因此在国民经济中占有重要的地位。传统的Haber–Bosch法合成氨工业依赖高温高压(350-550 °C, 150-350 atm)进行反应,能耗高、污染大。从环境和经济的角度来说,探索绿色、安全、能耗低的电催化室温固氮新途径既是挑战也是机遇。然而现有的纳米级过渡金属催化剂易团聚且载流子迁移率低,因此催化活性差、法拉第效率低,为电催化室温固氮的实际应用设置了障碍。
近日,东华大学俞建勇院士、丁彬教授、刘一涛教授团队通过界面工程策略构筑了一种新型的碳纳米镀CoS@TiO2纳米纤维异质结。通过配位驱动的外延生长,CoS纳米片与TiO2纳米纤维在界面处发生紧密耦合,有利于两者间载流子的快速传输,从而提升界面反应动力学。与惰性基体如石墨烯不同,TiO2纳米纤维作为一种活性基体既可以有效地防止CoS纳米片的团聚,又可以参与到电催化反应中形成显著的协同效应。通过碳纳米镀进一步提升CoS@TiO2纳米纤维异质结的电导率及结构稳定性,从而构筑出高效的自支撑电催化剂。所制备的碳纳米镀CoS@TiO2纳米纤维异质结具有优异的氨产率(8.09×10-10 mol s-1 cm-2)和法拉第效率(28.6%),并能长期稳定使用,为开发高效的非贵金属室温固氮催化剂提供了新思路。
相关成果近期发表在Angew. Chem. Int. Ed.上。
来源:X-molNews X一MOL资讯
原文链接:http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzAwOTExNzg4Nw==&mid=2657623252&idx=5&sn=e88d8ae0ac08909afb2cab7f9ab8416a&chksm=80f83504b78fbc123ce15accd5577bde17fdf76f6a457d961132dfec9ee281771eb2778f29f8&scene=27#wechat_redirect
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