新能源之电催化合成氨、制氢及氧还原中的应用

本文围绕新能源领域的电催化技术展开研究。背景方面，传统氨合成和制氢过程存在能耗高、碳排放等问题，亟需开发可持续的替代方案。研究目的包括开发高效电催化剂，突破传统热力学限制，实现直接空气电固定氮气合成氨、高效析氧反应以及pH普适性双电子氧还原。结论表明，高熵硫化物催化剂在氧气存在条件下实现了47.70 μg h-1cm-2的氨产率；Ni/Co掺杂硒化物在析氧反应中仅需290 mV过电位；F掺杂TiO2在宽pH范围内保持83%-98%的H2O2选择性；含锌空位的ZnO催化剂突破了Le Chatelier原理限制，在混合氧气条件下实现89%以上的H2O2法拉第效率。这些研究为清洁能源转换提供了新思路。