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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0.1 mol·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-0.7 V (vs Ag/Ag Cl)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。
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