好紧好湿好爽免费视频网国产-在线免费观看av色网站-欧美一级特黄aaaaaaa片-一区二区三区中文字幕免费-农村妇女精品一区二区-日本高清无卡码一区二区久久-青青草原在线免费观看网站-日本在线观看一区二区三区久-正宗欧美在线观看一区二区

氨是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中重要的化學(xué)原料，也是一種新型的富氫能源載體。目前氨的合成主要通過Haber-Bosch法在高溫高壓下(350-550℃,150-350 atm)進(jìn)行，耗能較高并伴隨著大量的溫室氣體排放。近日，我院喻學(xué)鋒研究員課題組在常溫常壓高效固氮領(lǐng)域取得新進(jìn)展，開發(fā)出具有優(yōu)異的光電協(xié)同固氮合成氨性能的黑磷光電極。相關(guān)工作”Photoelectrochemical Synthesis of Ammonia with Black Phosphorus”（黑磷的光電化學(xué)合成氨研究）發(fā)表于材料領(lǐng)域權(quán)威期刊Advanced Function Materials（DOI:10.1002/adfm.202002731，IF=15.621），并被選為雜志封底故事。喻學(xué)鋒研究員是該文通訊作者。

融合了電催化和光催化過程的光電化學(xué)技術(shù)不僅綠色環(huán)保，且為常溫常壓固氮合成氨提供了一個(gè)更加高效的技術(shù)平臺(tái)。黑磷作為一種二維直接帶隙半導(dǎo)體，具有光響應(yīng)范圍廣、載流子遷移率高、邊緣活性位點(diǎn)豐富、和氫吸附較弱等眾多優(yōu)點(diǎn)，在光電協(xié)同固氮合成氨方面展現(xiàn)出極大的潛力。

左圖：(a) 黑磷光電極制備流程示意圖，(b) 常溫常壓光電固氮裝置示意圖，(c) 黑磷光電極光電固氮原理示意圖，

(d) 不同電位下電催化和光電催化電流密度圖，(e) 黑磷光電固氮性能數(shù)據(jù)圖。右圖：黑磷光電極固氮過程示意圖。

在本項(xiàng)研究中，課題組將電化學(xué)插層剝離得到的高質(zhì)量黑磷微片通過一種新型的旋涂-快蒸技術(shù)在導(dǎo)電基底上組裝成固氮光電極。在氮?dú)怙柡偷乃嵝噪娊庖褐校诹妆憩F(xiàn)出較好的電催化固氮合成氨性能（24.1 μg/h/mgcat，法拉第效率5.5%）。而在光電協(xié)同作用下，黑磷光電極的產(chǎn)氨率和法拉第效率均有大幅提升，分別達(dá)到102.4 μg/h/mgcat和23.3%，是同類非金屬固氮催化劑中獲得的最好紀(jì)錄。研究團(tuán)隊(duì)在進(jìn)一步研究中，通過定量同位素標(biāo)記驗(yàn)證了氮元素來源、排除了雜質(zhì)干擾；通過光電化學(xué)Mott-Schottky譜研究證明光激發(fā)提升了黑磷光電極的平帶電位、促進(jìn)了電極表面的電化學(xué)過程；此外，反應(yīng)系統(tǒng)中的陰極電場(chǎng)和惰性環(huán)境也有助于界面電荷分離、能有效保護(hù)黑磷光電極免于氧化，使其在光電固氮過程中呈現(xiàn)出良好的穩(wěn)定性。

本研究工作揭示了黑磷優(yōu)異的光電固氮性能及機(jī)理，拓展了黑磷在異相催化領(lǐng)域的應(yīng)用；光電協(xié)同催化呈現(xiàn)的一加一大于二的效果也為常溫常壓固氮合成氨的發(fā)展提供了新思路。