【报告题目】:突破线性标度关系助力电化学固氮合成氨
【报告人】:赫丙玲副教授,巢湖学院
【报告时间】:12月23日上午10:30
【报告地点】:28幢516
【报告摘要】:利用可再生能源电力将N2还原合成NH3(NRR),为可持续NH3生产开辟了一条极具潜力的新途径。然而,NRR 的中间体吸附能间存在的线性标度关系严重制约了反应效率。本工作结合密度泛函理论与计算氢电极模型,深入研究了负载在石墨二炔(GDY)表面的V与3d过渡金属(V-TM@GDY)双原子催化剂(DACs)在NRR中的催化性能。研究发现,NRR中NH2与NH3的吸附能不再遵循线性标度关系,在所有异核 DACs中,N₂分子上的电荷转移量与NH3合成限制电位(UL(NH3))之间存在火山形关系。进一步的研究发现,V-TM@GDY通过“接受-捐赠”机制活化吸附的N₂分子。在NRR中,GDY作为电荷储存库,V-TM作为电荷传递体,且V与TM之间的协同效应使得V-Cr@GDY和V-Fe@GDY表现出高催化活性,其UL(NH3)值分别为-0.36 V和-0.42 V。同时,这两种DACs均能有效抑制析氢副反应,实现了接近100%的理论法拉第效率。我们的研究指出了电荷转移在NRR过程中的关键作用,并突出了含V的异核DACs在NRR领域内展现出的巨大应用潜力,期望这一研究成果能够激发该领域更为深入的实验研究。
【报告人简介】:
赫丙玲,巢湖学院副教授,2007年本科毕业于河南师范大学物理学专业,2010年获河南师范大学凝聚态物理专业硕士学位,2014年获北京科技大学材料科学与工程专业博士学位。安徽省2023年高端人才引育“青年学者”项目和巢湖学院2024年“汤山英才”项目获得者,并先后主持2项国家自然科学基金。近年来,在电催化反应机理方面、表面与界面等问题上进行了深入的理论研究。迄今,已在Adv. Energy Mater.,Angew. Chem. Int. Ed.,Appl. Catal. B Environ. Energy,J. Mater. Chem. A,J. Phys. Chem. C等领域内重要期刊发表SCI论文30余篇。