Fe2O3/C 和 Fe3C/Fe2O3/Fe/C 电催化剂在碱性电解液中还原 N2 的比较,ACS Applied Materials & Interfaces

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Fe2O3/C 和 Fe3C/Fe2O3/Fe/C 电催化剂在碱性电解液中还原 N2 的比较
ACS Applied Materials & Interfaces ( IF 8.3 ) Pub Date : 2021-12-17 , DOI: 10.1021/acsami.1c20807
Ji Hye Kim _{1,

2} , HyungKuk Ju ₃ , Byeong-Seon An ₄ , Yena An ₁ , Kanghee Cho ₁ , Sun Hyung Kim ₁ , Youn-Sang Bae ₂ , Hyung Chul Yoon ₁

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合成、评估和比较了低成本和非贵铁基催化剂在碱性条件下的电催化N ₂还原反应 (NRR)，电位范围为 -0.4 至 0.1 V [vs 可逆氢电极 (RHE)] 在低温下(≤60 °C) 和大气压。测试的 H 型电池在 6 M KOH 碱性电解质（pH = 14 以上）中通过阴离子交换膜隔开，以最大程度地减少析氢反应并直接形成 NH ₃气体。合成氨的量使用吲哚酚蓝方法定量，并使用¹ H 核磁共振光谱和离子色谱进行交叉检查，使用¹⁴ N ₂和¹⁵N ₂气体。由于NRR 中Fe ₃ C、Fe ₂ O ₃和 Fe 复合物之间的协同作用，Fe ₃ C/Fe ₂ O ₃ /Fe/C 中的氨形成速率和法拉第效率都比那些高约四倍在 Fe ₂ O ₃ /C 中，60 °C 和 0.1 V（相对于 RHE）。这些结果可以为在大气压下设计用于 NRR 的铁基电催化剂提供见解。

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更新日期：2021-12-29

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