ACS Nano：孤立Ru位點選擇性電還原NOx-制氨
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硝酸鹽和亞硝酸鹽
(NO
x
?
)
是工業(yè)廢水和地下水中普遍存在的污染物。通過
NO
x
-
電還原生產(chǎn)可持續(xù)的氨
(NH
3
)
為能源密集型工業(yè)化
Haber-Bosch
工藝提供了一種有前途的替代方案。然而，選擇性地調(diào)節(jié)涉及復(fù)雜電子
/
質(zhì)子轉(zhuǎn)移的反應(yīng)途徑，以產(chǎn)生
NH
3
依賴于堅固的催化劑。
近日，
圣地亞哥州立大學(xué)
Jing Gu
，武漢大學(xué)
Xiangheng Xiao
受
Sabatier
原理的啟發(fā)，
Ru
位于
Haber-Bosch NH
3
合成火山的火山圖頂部，證明了負載在氮化碳上的原子分散的
Ru
位點（
Ru SA-NC
）表現(xiàn)出令人印象深刻的活性和
NH3
選擇性硝酸鹽和亞硝酸鹽在堿性條件下均被還原。
要點1.
Ru SA-NC
催化劑在
-0.6
和
-0.4 V vs RHE
時對
NH
3
的最大法拉第效率分別為
97.8%
（
NO
2
-
還原）和
72.8%
（
NO
3
-
還原），顯著高于
Ru
納米粒子。
要點2.
密度泛函理論
(DFT)
計算表明，潛在限速步驟的
*NO → *NOH
過程更容易發(fā)生在孤立的
Ru
位點上。
Zunjian Ke, et al, Selective NOx- Electroreduction to Ammonia on Isolated Ru Sites, ACS Nano, 2023
DOI: 10.1021/acsnano.2c09691
https://doi.org/10.1021/acsnano.2c09691
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