碳纳米管载钌(III)胺络合物对氮还原和生物质氧化的双功能电催化-陕西省大分子科学重点实验室

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碳纳米管载钌(III)胺络合物对氮还原和生物质氧化的双功能电催化
发布时间:2019-10-31     作者:   分享到:

能源危机和化石燃料燃烧引发的能源问题和环境问题引起了社会的广泛关注,寻求开发高效的能源转换装置迫在眉睫。日前,重点实验室陈煜教授(email: ndchenyu@gmail.com研究团队在室温下成功利用(III)聚乙烯亚胺络合物和羧基化碳纳米管之间的静电引力驱动的自组装成功合成羧基化碳纳米管载钌胺络合物 (Ru(III)-PEI@MWCNTs)Ru(III)-PEI@MWCNTs同时用作电催化氮气还原反应(NRR)5-羟甲基糠醛(HMF)氧化的催化剂。Ru(III)-PEI@MWCNTsNRR显示出极高的电催化活性,在低过电势下,获得了高的氨气产率(188.90 μgNH3 mgcat.-1 h-1)和法拉第效率(30.93%)。由于HMF氧化在热力学上更容易发生,Ru(III)-PEI@MWCNTs催化HMF氧化的电位在1。24 V,比同等条件下的析氧电位负移220 mV。Ru(III)-PEI@MWCNTs同时作为两电极电解槽的阴极和阳极催化剂时,只需1.34 V的槽电压即可电解,并显示出良好的稳定性。电催化NRR与生物质生成相结合有效提高能量的转换效率并在阳极产生价值的化学品上述工作以Ruthenium(III) Polyethyleneimine Complexes for Bifunctional Ammonia Production and Biomass Upgrading为题,发表于Journal of Materials Chemistry A 2019, DOI: 10。1039/C9TA10267A,该期刊影响因子为10.733。该文第一作者为2017级博士研究生徐广蕊同学。

Figure 1。 Electrocatalytic nitrogen reduction reaction is coupled with 5-hydroxymethylfurfural (HMF) oxidation forming the unique and superior combination。

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