M-MOF-74（M=Ni, Co, Zn）的制备及其电化学催化合成氨性能

• 作者: 杨通 何小波 银凤翔
• 来源期刊: 化工学报
• 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
• 年，卷（期）: 2021,（6）
• 所属期刊栏目: 材料化学工程与纳米技术
• 页码范围: 2857-2870
• 页数: 13页
• 分类号: TQ113.2
• 语种: 中文
• DOI: 10.11949/0438-1157.20200015

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0.1mol·L-1Na2SO4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-0.7V(vsAg/AgCl)下其氨合成速率和法拉第效率分别高达6.68×10-11mol·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。