As nanopartículas de Cowo4 com websites ativos duplos para síntese de amônia altamente eficiente

A redução eletroquímica do NO3⁻ (NO3RR) representa uma promissora tecnologia verde para a síntese de amônia (NH3). Entre vários eletrocatalisadores, os materiais de co-baseados demonstraram um potencial considerável para o NO3RR. No entanto, a eficiência do rendimento de NH3 dos materiais baseados em CO ainda é limitada devido a desafios na reação competitiva da evolução de hidrogênio (HER) e intermediários de oxinitreto hidrogenante (*NOX). Neste estudo, os elementos de tungstênio (W) e cobalto (CO) são co-corporativos para formar nanopartículas de tungstate de cobalto (CowO4) com locais ativos duplos, que são aplicados para otimizar a hidrogenação do NOx e diminuí-la, alcançando assim o NO3RR altamente eficiente para NH3. Os cálculos teóricos indicam que os locais de CO no Cowo4 facilitam a adsorção e a hidrogenação de *NOx intermediários, enquanto os locais W suprimem a competitiva. Esses websites duplos ativos funcionam sinergicamente para melhorar a produção de NH3 a partir do NO3RR. Inspirados nesses cálculos, as nanopartículas de Cowo4 são sintetizadas usando um método simples de precipitação de íons, com tamanhos variando de 10 a 30 nm. O desempenho eletroquímico demonstra que as nanopartículas de Cowo4 exibem uma alta eficiência faradaica de 97,8 ± 1,5% e um rendimento de NH3 de 13,2 mg h -1 cm – 2. A espectroscopia infravermelha de transformação de Fourier in situ caracteriza os comportamentos aprimorados de adsorção e hidrogenação de *NOx, além de minimizá -la no Cowo4, o que contribui para a alta eficiência e seletividade para o NH3. Este trabalho apresenta um materials eletrocatalítico de nanopartículas Cowo4 com locais ativos duplos, que contribuem para o projeto de eletrocatalisadores para sintetizar o NH3.