近日,南京林业大学化学工程学院荆宇教授课题组在国际知名期刊《Journal of the American Chemical Society》(IF=15)在线发表了题为“Mechanistic Insights into Methylamine Electrosynthesis from CO2 and NO on Co-Based Dual-Atom Catalysts”的研究论文。化学工程学院博士研究生徐天泽为论文第一作者,化学工程学院荆宇教授、刘天阳博士为通讯作者,南京林业大学为唯一通讯单位。
本研究中,作者通过恒电势DFT计算和限制性AIMD模拟,系统地研究了MMA (甲胺)电化学合成的反应机理。揭示了决速步的LH-step1是限制MMA电合成效率的主要动力学瓶颈,并提出了中心金属的亲氢性对于MMA电合成的重要作用,此外,作者提出了决定MMA电合成活性和选择性的三个关键因素:催化剂表面CO2和NO的吸附构型呈现化学吸附;催化剂要具有额外的加氢位点,有效降低LH机制第一步的动力学能垒;催化剂要能抑制*NH2OH和*HCHO的过度还原。在此基础上,作者提出了合理设计用于选择性MMA合成的有效双金属催化剂的工作流程,该研究为电催化合成MMA提供了新的思路,同时也为双原子催化剂的理性设计提出了重要的解决方案。
论文链接:
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.5c08979
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