(a)-(b) Verifiering av enlagers vattenmodell vid beräkningar av elektrokatalytiska energibarriärer. (c)-(d) Jämförelse av teoretisk och experimentell faradaisk effektivitet. Kredit:LÅNG jun
Kväveoxid (NO x ), såsom kväveoxid (NO), är miljöföroreningar. De avlägsnas ofta via selektiv katalytisk reduktion (SCR) teknik.
En ny artificiell kvävecykelbana som drivs av elektrokatalys har föreslagits för att koppla ihop konventionell denitrifikation och ammoniak (NH 3 ) syntes. Dock, ytterligare studier visade att direkt elektroreduktion av NO x till N 2 var svårt i någon potential.
Nyligen, en forskargrupp ledd av prof. Xiao Jianping från Dalian Institute of Chemical Physics (DICP) från Chinese Academy of Sciences (CAS) avslöjade det potentiella beroendet av produktselektivitet för elektrokemisk NO -reduktion (eNORR) till ammoniak.
Denna studie publicerades i The Journal of Physical Chemistry Letters den 20 juli.
Forskarna tog Ag som en modellkatalysator. De verifierade tillförlitligheten hos enskiktsvattenmodellen vid beräkningar av elektrokatalytiska energibarriärer och erhöll energin i NORR -nätverket genom beräkning av densitetsfunktionella teorier. Till sist, de utvecklade en mikrokinetisk modell för att rationalisera den allmänna selektivitetstrenden för eNORR med varierande potential.
Denna modell reproducerade den experimentella faradaiska effektiviteten väl, beskriver kvantitativt selektivitetsomsättningen från N 2 O till NH 3 och från NH 3 till H 2 som gäller mer negativ potential.
Den första omsättningen av selektivitet berodde på den termokemiska kopplingen av två NO * begränsa N 2 O produktion. Den andra omsättningen tillskrevs det mer betydande potentialberoendet för HER än NH 3 produktion.
"Denna modell ger en teoretisk guide för utformningen av selektiv elektrokatalys av NO x , vilket också är fördelaktigt att förstå det potentiella beroendet av några andra elektrokatalytiska reduktionsreaktioner, "sade professor Xiao.
