稀土离子掺杂调控MIL-101的电子结构促进电催化氮还原反应

作     者：杨童卉 岳嵩 公伟伟 王仁卿 胡伟达 刘小磐 高朋召 覃航 郭文明 肖汉宁 YANG Tonghui;YUE Song;GONG Weiwei;WANG Renqing;HU Weida;LIU Xiaopan;GAO Pengzhao;QIN Hang;GUO Wenming;XIAO Hanning

作者机构：湖南大学材料科学与工程学院长沙410082 湖南长远锂科股份有限公司长沙410205 湖南工业大学醴陵陶瓷学院株洲412200 湖南阳东电瓷电气股份有限公司株洲412205 

基　　金：中央引导地方科技发展基金(2023ZYQ004) 湖南省自然科学基金资助项目(2021JJ50036) 湖南省级重点研发计划(2023GK2083) 

出 版 物：《粉末冶金材料科学与工程》 (Materials Science and Engineering of Powder Metallurgy)

年 卷 期：2024年第29卷第3期

页      码：231-245页

摘      要：电催化氮还原反应(electrocatalytic nitrogen reduction reaction,eNRR)被认为是在环境条件下生产低浓度NH_(3)/NH_(4)^(+)的有效策略,而设计合适的催化剂是高效驱动eNRR的关键。本研究采用水热法制备MIL-101催化剂,研究水热温度和Gd元素掺杂对MIL-101催化剂e NRR性能的影响。结果表明:150-MIL-101具有最高的结晶度及e NRR性能(氨产率为11.5μg/(h·mg),法拉第效率为30.5%)。MIL-101-0.5Gd表面下凹,暴露了内部粗糙孔结构,催化剂表观活性提高,同时氧空位浓度的增加可优化催化剂的特性活性,其在0.1mol/L LiClO_(4)电解质、-1.3 V电位下的氨产率和法拉第效率分别为16.7μg/(h·mg)和37.6%,优于无掺杂150-MIL-101,且催化剂具有较好的长期稳定性。

主 题 词：稀土离子 缺陷工程 电催化氮还原 形貌控制 电子转移促进 

学科分类：081702[081702] 08[工学] 0817[工学-轻工类] 

D　O　I：10.19976/j.cnki.43-1448/TF.2024033

馆 藏 号：203131636...