faradaic efficiency (FE). In this work, an Fe-decorated porphyrinic metal–organic framework (MOF) is employed as a precursor to construct single-atom Fe implanted nitrogen-doped carbon catalysts (Fe1-N-C) through a mixed ligand strategy. Benefiting from the highly dispersed single-atom Fe sites, hierarchically porous structure and good conductivity, Fe1-N-C shows a FE of 4.51% and an ammonia yield rate
电催化氮还原反应(NRR)可以替代耗能的Haber-Bosch工艺。然而,其缓慢的反应动力学和竞争的氢释放反应总是导致有限的
氨收率和低的法拉第效率(FE)。在这项工作中,采用Fe修饰的
卟啉金属-有机骨架(MOF)作为前驱体,通过混合
配体策略构建单原子植入Fe的氮掺杂碳催化剂(Fe 1 -NC)。受益于高度分散的单原子Fe位点,分层多孔结构和良好的导电性,Fe 1 -NC在-0.05 V时显示出4.51%的FE和
氨生成率1.56×10 -11 MOl cm -2 s -1与可逆氢电极相比,优于Co 1 -NC和Ni 1 -NC。理论计算表明,Fe 1 -NC在NRR过程中显示出速率确定步骤的最低能垒,与实验中获得的最高活性相符。这项工作揭示了单原子催化剂对电
化学NRR的独特潜力,并提供了对NRR催化机理的深入了解。