【电合成】安徽师大钦青教授Angew：碳锚定MoOx纳米团簇电合成氨和尿素

第一作者：Mengmiao Sun

通讯作者：钦青 教授

通讯单位：安徽师范大学

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本文要点

电化学还原 NO3- 及其与 CO2 的耦合可以分别为合成 NH3 和尿素提供新的清洁途径。然而，由于缺乏具有理想法拉第效率（FE）和产率的高效催化剂，它们的实际应用仍然受到阻碍。在此，安徽师大钦青教授团队报道了锚定在炭黑 (MoOx/C) 上的氧化钼纳米团簇作为电催化剂的合成。它在 NO3-还原中提供了98.14% 的出色FE和91.63 mg h-1mgcat.-1 的 NH3 产率。此外，还实现了 27.7% 的最高 FE 和 1431.5 μg h-1mgcat.-1 的最大尿素产率。在MoOx/C异质结构中形成具有高度不饱和金属位点的富电子MoOx纳米团簇有利于提高催化性能。机制研究表明，*NO 和 *CO2NOOH 中间体的稳定分别对 NH3 和尿素合成至关重要。

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本文信息

Mengmiao Sun et.al Carbon-Anchored Molybdenum Oxide Nanoclusters as Efficient Catalysts for the Electrosynthesis of Ammonia and Urea. Angew. Chem. Int. Ed. 2023， DOI: 10.1002/anie.202301957

https://doi.org/10.1002/anie.202301957

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导师介绍

钦青，安徽师范大学化学与材料科学学院，教授，博士生导师，独立PI，博士毕业于德国马普胶体与界面所，师从欧洲科学院院士、瑞典科学院外籍院士Markus Antonietti教授和德国耶拿大学Martin Oschatz教授，博士后合作导师国际知名电化学家Wolfgang Schuhmann教授。课题组研究方向主要包括：电化学合成氨，电催化二氧化碳还原，光电催化等。迄今为止共发表论文17篇，包括Sci. Adv., Angew. Chem. Int. Ed., Adv. Func. Mater., Small Methods等高水平研究论文。担任Nanomaterial，Nano Select，ChemElectroChem等学术期刊审稿人。国际电化学组织ISE的会员。

氮循环是指自然界中含氮物质之间相互转换的过程，与人类的生存息息相关。NH3作为氮循环中非常重要的中间体，在农业、制药、能源等领域有着广泛不可替代的作用。目前全世界每年NH3的生产量高达1.75亿吨，市场份额约700亿美元。人们对NH3的高需求也因此促进了合成 NH3技术的发展，中国作为农业大国，更应该高度重视发展合成NH3技术。传统使用的Haber-Bosch合成NH3技术具有高污染高耗能的缺点，因此我们希望通过电化学手段实现绿色的合成NH3路线，重点攻克方向集中在：新型催化剂的设计、N2和NO3-分子的活化、抑制析氢反应等。

此外，课题组还致力于CO2电还原方面的研究，开发具有高活性和C2+选择性的高效催化剂。

转自：“我要做科研”微信公众号

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