论文标题：Co-doping facilitated plasma-catalytic ammonia synthesis over Mo₂N-Co catalys

期刊：Frontiers of Chemical Science and Engineering

作者：Yutong Feng, Bianbian Gao, Guoqiang Cao, Donghai Hu , Yuting Jiao, Chunyu Li,Jiantao Zhao , Yitian Fang

发表时间：9 Jun 2025

DOI： 10.1007/s11705-025-2595-5

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氨因氢密度高（17.8 wt %）且液化条件温和，是一种极具前景的储氢载体；等离子体催化氨合成技术则是一种可在常温常压下制备绿色氨的替代合成路径。本研究开发了钴掺杂得到的Mo₂N-Co催化剂，以提升等离子体催化氨合成的性能，重点探究了钴/钼（Co/Mo）摩尔比及操作参数对反应的影响。在所有测试的催化剂中，Mo₂N-Co₁催化剂展现出最高的氨合成速率与能量效率。实验发现，N₂:H₂进料比为1:1的原料配比及更高的放电功率是更优的操作条件。在N₂:H₂进料比1:1、放电功率57 W的条件下，Mo₂N-Co₁催化剂上的氨合成速率可达11925 μmol·g^-1·h^-1，能量效率达3.6 g-NH₃·kWh^-1。通过X射线衍射、透射电子显微镜、X射线光电子能谱、电子顺磁共振、H₂程序升温还原及NH₃程序升温脱附等综合表征手段证实，钴掺杂可引入丰富的氮空位与弱酸性表面，这两种特性均能促进氨的脱附与电子转移。此外，利用光发射光谱识别出关键反应中间体，为Mo₂N-Co催化剂上等离子体催化协同氨合成的反应机理假说提供了依据。

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Yutong Feng, Bianbian Gao, Guoqiang Cao, Donghai Hu, Yuting Jiao, Chunyu Li, Jiantao Zhao, Yitian Fang. Co-doping facilitated plasma-catalytic ammonia synthesis over Mo₂N-Co catalysts. Front. Chem. Sci. Eng., 2025, 19(9): 83 DOI:10.1007/s11705-025-2595-5

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