从掺钡钙钛矿中原位提取的Co-BaO-La2O3界面用于催化氨分解反应

氨分解制氢催化剂通过原位析出构建高效三元界面实现高活性与稳定性平衡，产氢速率达98.5 mmol/gcat·h，抑制氢中毒并促进氮循环。

　　

摘要

氨分解是实现无CO_x氢气生产和氮循环的关键途径，这需要高效且耐用的催化剂。非贵金属催化剂因其低成本和易获取性而具有吸引力。然而，由于颗粒烧结导致的活性低和稳定性差限制了其实际应用。构建高效的三元金属-促进剂-载体界面是一种可行的策略，可以克服这些限制。本文采用原位溶剂萃取法，在反应条件下从高纯度钙钛矿前驱体La_0.95Ba_0.05CoO₃制备了Co-Ba/La₂O₃催化剂。通过Ba促进的原位溶剂萃取过程构建了高效的Co-BaO-La₂O₃界面，其性能优于传统方法制备的催化剂，并显著提高了催化活性。优化后的催化剂在500°C下可实现98.5 mmol H₂ g_cat^?1 h^?1的高产氢速率，超过了大多数报道的钴基催化剂，并在200小时的测试中表现出优异的催化稳定性。其卓越的性能源于独特的界面结构，其中分散的钴纳米颗粒与载体紧密结合，增强了金属-载体间的相互作用。Ba促进剂提高了界面电荷转移效率和催化剂的碱性。这种协同效应的界面有效促进了氮的解吸过程并抑制了氢中毒现象。本研究表明，构建高效的溶剂萃取界面可以缓解活性与稳定性之间的矛盾，为设计先进的非贵金属催化剂提供了新的策略。

图形摘要

采用溶胶-凝胶法制备了高纯度的钡掺杂钙钛矿前驱体La_0.95Ba_0.05CoO₃。在高温氨分解条件下，通过原位溶剂萃取和促进剂策略构建了高效的活性界面。该催化剂表现出优异的催化性能，为钴基催化剂的发展带来了突破，并促进了氮资源的有效循环利用。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。

数据可用性声明

支持本研究结果的数据可向通讯作者索取。