El amoníaco es un portador de energía neutral en carbono y un combustible de transporte potencial que se aplica ampliamente en fertilizantes, plásticos y explosivos. Los métodos de síntesis de amoníaco convencionales se basan principalmente en el proceso Haber-Bosch de alta temperatura y alta presión, que conduce a un consumo de energía y emisiones de gases de efecto invernadero considerables.

Por lo tanto, es fundamental desarrollar soluciones apropiadas para lograr una producción de amoníaco de alta eficiencia, baja energía, baja emisión y sostenible en condiciones ambientales benignas. La síntesis electroquímica de amoníaco, que se ha convertido en un tema de investigación popular, permite que la reacción de síntesis de amoníaco termodinámicamente no espontánea se realice en condiciones ambientales impulsadas por energía eléctrica.

Sin embargo, el N₂ no polar es insoluble en agua, lo que limita su adsorción y activación en la superficie del catalizador, y la reacción competitiva de evolución de hidrógeno en el potencial de reducción reduce sustancialmente el rendimiento y la eficiencia Faradaica de N₂ reducción a amoníaco. Por lo tanto, encontrar nuevos electrocatalizadores con alto rendimiento catalítico e investigar el mecanismo de reacción de N₂ la reducción a amoníaco son cruciales.

Recientemente, el profesor Luo Wenbin de la Northeastern University y Li Feng del Insititute of Metal Research publicaron un artículo titulado "Impulsando la fijación electrocatalítica de nitrógeno mediante TiO_{2-δ tridimensional} N_δ matrices de nanocables" en el Journal of Energy Chemistry . El primer autor de este artículo es Mu Jianjia, estudiante de doctorado en la Universidad Northeastern. Gao Xuanwen, que es profesor asociado, es el coautor. Los autores correspondientes son el profesor Luo Wenbin y Li Feng.

En este estudio, las matrices de nanocables 3D se cultivaron en tela de carbono para formar una red integrada para evitar las reacciones secundarias inducidas por el aglutinante, lo que aumenta la vida útil del ciclo. La reacción de reducción de nitrógeno (NRR) exhibió una alta tasa de rendimiento de amoníaco (14.33 µg h ^{− 1} mg_gato ^{− 1} ) a -0,2 V y alta eficiencia farádica (9,17 %) a -0,1 V en electrolito KOH 0,1 M, superando el O_v informado -rico en TiO₂ electrocatalizadores a base de

Los efectos sinérgicos de O_v y Ti ³⁺ en el NRR en condiciones ambientales se demostraron experimental y teóricamente, presentando así un concepto novedoso para electrocatalizadores altamente eficientes. + Explora más

Impulso de la síntesis de amoníaco electrocatalítico del catalizador de rodio