交流磁场对M-BTC材料电化学氮还原(NRR)性能的影响

• 作者: 高朋召 张佩 李玉玲 马冯 覃航 刘小磐 郭文明 肖汉宁
• 来源期刊: 湖南大学学报（自然科学版）
• 关键词: 电催化氮还原反应 金属有机框架 交流磁场 氨产率 法拉第效率
• 年，卷（期）: 2022,（6）
• 所属期刊栏目: 生物与材料科学
• 页码范围: 162-171
• 页数: 9页
• 分类号: 4599
• 语种: 中文
• DOI: 10.16339/j.cnki.hdxbzkb.2022303

摘要

本文采用水热法合成了四种MOFs催化剂，分别通过XRD、SEM及IR表征了催化剂的组成和微观结构，进而研究了催化剂的NRR活性，最后探究了交流磁场对催化剂NRR活性的影响及作用机制.结果表明：四种催化剂中，Fe-BTC在-0.376V（vs.RHE）和80oC时具有最高的氨产率和法拉第效率，分别为3.63×10-10mols-1cm-2和0.31%；在恒电位下，当交流磁场的强度为4.355mT，频率为50kHz时，催化剂的氨产率和法拉第效率最大，分别为3.61×10-9mols-1cm-2和5.67%，比无磁场时分别提高约10倍和18倍，这种增效一方面源于交流磁场增加了N2在Fe-BTC表面的吸附量，另一方面，交流磁场产生的感应电动势与电场本身的电势的叠加作用，为NRR反应提供了额外能量所致.