CN22– Vacancies Enhance Ammonia Synthesis over Air-Durable Alkaline Earth Metal Cyanamide-Supported Cobalt Catalysts

催化作用 氨生产 氰胺 无机化学 碱土金属 金属 化学 材料科学 有机化学
作者
Yihao Jiang,Masayoshi Miyazaki,Kiichi Miyashita,Masato Sasase,Kazuhisa Kishida,Hideo Hosono,Masaaki Kitano
出处
期刊:ACS Catalysis 卷期号:14 (8): 6349-6357
标识
DOI:10.1021/acscatal.4c00830
摘要

Transition metals play a crucial role as catalysts in artificial ammonia synthesis. Ruthenium (Ru) stands out as the most active metal, but its industrial application is constrained due to its natural scarcity and hydrogen poisoning at low temperatures. Cobalt (Co) has been extensively studied as a more cost-efficient and non-noble metal catalyst. However, the goal of a high-performance, air-durable Co catalyst has not been reached to date. The crucial obstacle in this study lies in the inherent weak Co–N interaction and the use of atmospherically sensitive support materials to activate Co. Here, SrCN2 is demonstrated as a promising support material for Co ammonia synthesis catalysts. The optimized catalyst, Co(10 wt %)/SrCN2/Al2O3, exhibits high activity (4.43 mmol g–1 h–1 at 300 °C and 0.90 MPa) with a low apparent activation energy (52.7 kJ mol–1; 300–380 °C; at 0.90 MPa). It has also been proven that SrCN2 has good air durability due to its chemical inertness to ambient atmosphere. Under ammonia synthesis conditions, CN22– vacancies are readily formed on the surface of SrCN2, leaving electrons at the vacancy sites and thereby generating a low-work-function surface (WF = 2.0 eV). Such a surface enables effective electron donation to the loaded Co particles, enhancing N2 activation and promoting ammonia synthesis.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
5秒前
6秒前
7秒前
8秒前
Theo完成签到,获得积分10
9秒前
LX发布了新的文献求助10
11秒前
ziyue发布了新的文献求助10
11秒前
fuyunyouzi发布了新的文献求助10
12秒前
17秒前
CodeCraft应助lssss采纳,获得10
18秒前
Amadeus发布了新的文献求助20
18秒前
花火馒头完成签到,获得积分10
18秒前
科研小江完成签到,获得积分10
19秒前
20秒前
科研小江发布了新的文献求助10
23秒前
hcm发布了新的文献求助10
24秒前
25秒前
浮生应助叁壶薏苡采纳,获得10
28秒前
端庄擎汉完成签到,获得积分10
29秒前
29秒前
30秒前
30秒前
情怀应助dadadaniu采纳,获得10
31秒前
快逃发布了新的文献求助10
33秒前
舒远完成签到 ,获得积分10
34秒前
36秒前
Zz完成签到 ,获得积分10
39秒前
Orange应助哈哈哈采纳,获得10
42秒前
科研通AI2S应助Amadeus采纳,获得10
43秒前
找文献的仔完成签到,获得积分10
46秒前
雪白以蓝发布了新的文献求助10
46秒前
52秒前
田様应助hcm采纳,获得10
52秒前
Mr.Ren完成签到,获得积分10
55秒前
ziyue完成签到,获得积分10
56秒前
57秒前
ccye0606发布了新的文献求助10
58秒前
快逃完成签到,获得积分10
1分钟前
深情的迎海完成签到,获得积分10
1分钟前
师桐完成签到,获得积分10
1分钟前
高分求助中
LNG地下式貯槽指針(JGA指-107-19)(Recommended practice for LNG inground storage) 1000
Second Language Writing (2nd Edition) by Ken Hyland, 2019 1000
Generalized Linear Mixed Models 第二版 1000
rhetoric, logic and argumentation: a guide to student writers 1000
QMS18Ed2 | process management. 2nd ed 1000
Asymptotically optimum binary codes with correction for losses of one or two adjacent bits 800
Operative Techniques in Pediatric Orthopaedic Surgery 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 材料科学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 免疫学 细胞生物学 电极
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2923015
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2567872
关于积分的说明 6940272
捐赠科研通 2223175
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1181693
版权声明 588941
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 578202