目前正在寻求哈伯-博世Haber–Bosch工艺的替代路线，以实现氨合成的电气化。一氧化氮NO，可以电催化转化为氨，但目前的法拉第效率和生产率远低于工业应用所需。
今日，中国科学院大连化学物理研究所Jiaqi Shao, Huijuan Jing，汪国雄Guoxiong Wang，肖建平Jianping Xiao等，在Nature Energy上发文，报道了一种合理设计的铜锡合金copper–tin alloy，并在从一氧化氮合成氨的过程中具有高活性。当电流密度>1,400mAcm-2时，在流通池flow cell中，产氨速率达到10mmolcm-2h-1，法拉第效率>96%；当电流密度>600mAcm-2时，产氨速率稳定135h，氨法拉第效率约为90。在约2.6V，400A电流时，在包括膜电极组件的按比例放大的电解槽中，氨生产速率达到约2.5molh-1。这种较高的氨生成率，可归因于合金的增强固有活性；在Cu6Sn5衍生的表面结构范围内，质子化的动力学势垒总是很低。![]()
Electrochemical synthesis of ammonia from nitric oxide using a copper–tin alloy catalyst. ![]()
图1:氮气循环。
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图2:计算热力学趋势。
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图3:Cu6Sn5催化剂的物理表征。
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图4:在Cu6Sn5催化剂上，NO还原性能和稳定性。
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图5:在实验电化学一氧化氮电化学合成氨electrochemical NO reduction reaction，eNORR条件下，Cu6Sn5催化剂的电化学谱学表征。
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图6:反应机理。
Shao, J., Jing, H., Wei, P. et al. Electrochemical synthesis of ammonia from nitric oxide using a copper–tin alloy catalyst. Nat Energy (2023). https://doi.org/10.1038/s41560-023-01386-6https://www.nature.com/articles/s41560-023-01386-6声明：仅代表译者个人观点，小编水平有限，如有不当之处，请在下方留言指正！