p É comumente conhecido que o nitrogênio eletrocatalítico (N ₂ ) a reação de redução (NRR) pode converter N ₂ e H ₂ O em amônia (NH ₃ ), um dos produtos químicos mais essenciais no sistema ecológico. Com eletricidade renovável em condições amenas, é vista como uma estratégia promissora para substituir o processo industrial Haber-Bosch. Contudo, este método ainda está longe da aplicação prática porque os eletrocatalisadores NRR desenvolvidos e sistema de eletrocatálise possuem baixo NH ₃ rendimento e eficiência atual. p Recentemente, pesquisadores liderados pelo Prof. Zhang Haimin do Instituto de Física do Estado Sólido (ISSP) dos Institutos de Ciências Físicas de Hefei (HFIPS) relataram suas novas descobertas sobre um sistema de eletrocatálise sem carga, que abriu caminho para NRR eletrocatalítico ambiente.

p Diferentemente da pesquisa anterior que o carregamento do catalisador no substrato, os pesquisadores dispersaram catalisador de nanopontos de Ag aquosos (AgNDs) em eletrólito e usando malha metálica de titânio (Ti) como o coletor de corrente para NRR eletrocatalítico.

p Neste novo sistema, os AgNDs aquosos com locais ativos catalíticos abundantes podem efetivamente adsorver quimicamente o N dissolvido ₂ moléculas no eletrólito, em seguida, transfira para o coletor de corrente de malha Ti sob agitação para aceitar o H ⁺ / e ^- ataque para NH ₃ formação e, ao mesmo tempo, regenerar os AgNDs.

p "Nosso objetivo é construir um sistema de eletrocatálise sem carga, "disse Li Wenyi, um aluno que conduziu a pesquisa, "O Laboratório de Fabricação de Laser em Líquido da ISSP ofereceu uma boa plataforma. Fabricamos AgNDs altamente dispersos em solução aquosa usando a técnica de ablação a laser."

p A equipe acredita que o sistema é útil para superar as desvantagens do processo convencional de eletrocatálise com carregamento de catalisador.

p "Estamos interessados ​​em descobrir que o desempenho do NRR pode ser ainda mais aprimorado pela simples modificação do coletor de corrente de malha metálica Ti." disse Li Wenyi, "Ele aproveita ao máximo os sítios ativos catalíticos fornecidos pelos nanopontos de Ag com planos altamente expostos (111) para N ₂ adsorção e ativação. "

p Além disso, um reator eletroquímico de fluxo configurado com dois eletrodos também foi projetado e avaliado para o NRR.

p Seu trabalho fornece uma orientação significativa no projeto de eletrocatalisadores de alta eficiência e sistemas de eletrocatálise para NH ambiente ₃ eletrossíntese.