[发明专利]一种钒掺杂硫化亚铁的制备方法及电催化氮气还原应用

摘要

氨（NH3），作为一种重要的工业、农业以及药业原料在人类生活与发展中发挥着重要作用，然而目前工业制氨法庞大的工艺以及释放的大量二氧化碳很大程度上加重了温室效应。因此，温和条件下的电催化氮气还原制氨成为全世界研究的焦点。鉴于此，本发明提供了一种钒掺杂硫化亚铁纳米粉体的制备方法及其电催化氮还原应用。首先，在特制溶剂中加入铁源、钒源源试剂制得预反应液，加热预反应液得到铁钒前驱物纳米粉体；然后，对铁钒前驱物纳米粉进行硫化反应，最终得到钒掺杂硫化亚铁纳米粉体。钒掺杂硫化亚铁纳米粉体在电催化氮气还原制氨（NRR）领域表现出优秀的活性，‑0.1 V（相对标准氢电极）下产氨率高达到106.3µg h–1 mg–1cat.,法拉第效率达到9.5%。

主权项

1.一种钒掺杂硫化亚铁纳米粉体的制备方法，其特征在于，制备步骤如下：（1）在特定反应溶剂中加入铁源、钒源试剂制得铁钒预反应液，于电热鼓风干燥箱中加热铁钒预反应液一定时间，自然冷却至室温，离心收集，真空干燥后得到铁钒前驱物纳米粉体；（2）在无水乙醇中加入适量铁钒前驱物以及硫源试剂制得硫化反应溶液，加热硫化反应溶液一定时间，冷却至室温，离心收集得到钒掺杂硫化亚铁纳米粉体。