M-MOF-74(M=Ni,Co,Zn)的制备及其电化学催化合成氨性能

摘要：

将自然界丰富的氮转化为氨对人类社会发展至关重要.以氮和水为原料的电化学合成氨是极具应用前景的绿色合成过程.采用水热法合成了Ni-,Co-和Zn-MOF-74催化剂,采用XRD、SEM以及XPS等表征了催化剂结构,并在0.1 mol·L-1 Na2SO4电解液中研究了它们的电催化合成氨性能.结果表明,在常温常压下,Ni-MOF-74的电催化合成氨性能优于Co-和Zn-MOF-74催化剂,在-0.7 V(vs Ag/AgCl)下其氨合成速率和法拉第效率分别高达6.68×10-11 mol·s-1·cm-2和23.69％,这归因于Ni-MOF-74不仅颗粒尺寸小且分布均匀,而且具有最多的金属-氧键和最大的电化学比表面.特别是Ni-MOF-74还能有效抑制析氢副反应,从而提高了法拉第效率.

关键词：电催化、合成氨、氮还原、电化学、选择催化还原、催化剂、MOF-74、金属有机骨架

所属期刊栏目：71

分类号：TQ113.2

资助基金：国家自然科学基金项目;中国江苏省自然科学基金项目

在线出版日期：2020-06-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共14页

页码：2857-2870