能源危机和化石燃料燃烧引发的能源问题和环境问题引起了社会的广泛关注，寻求开发高效的能源转换装置迫在眉睫。日前，重点实验室陈煜教授（email: ndchenyu@gmail.com）研究团队在室温下成功利用钌(III)聚乙烯亚胺络合物和羧基化碳纳米管之间的静电引力驱动的自组装成功合成了羧基化碳纳米管载钌胺络合物 (Ru(III)-PEI@MWCNTs)。Ru(III)-PEI@MWCNTs被同时用作电催化氮气还原反应(NRR)和5-羟甲基糠醛(HMF)氧化的电催化剂。Ru(III)-PEI@MWCNTs对NRR显示出极高的电催化活性，在低过电势下，获得了高的氨气产率(188.90 μgNH3 mgcat.-1 h-1)和法拉第效率(30.93%)。由于HMF氧化在热力学上更容易发生，Ru(III)-PEI@MWCNTs催化HMF氧化的电位在1.24 V，比同等条件下的析氧电位负移220 mV。Ru(III)-PEI@MWCNTs同时作为两电极电解槽的阴极和阳极催化剂时，只需1.34 V的槽电压即可电解，并显示出良好的稳定性。电催化NRR与生物质生成相结合有效提高能量的转换效率并在阳极产生价值的化学品。上述工作以“Ruthenium(III) Polyethyleneimine Complexes for Bifunctional Ammonia Production and Biomass Upgrading”为题，发表于Journal of Materials Chemistry A 2019, DOI: 10.1039/C9TA10267A，该期刊影响因子为10.733。该文第一作者为2017级博士研究生徐广蕊同学。
Figure 1. Electrocatalytic nitrogen reduction reaction is coupled with 5-hydroxymethylfurfural (HMF) oxidation forming the unique and superior combination.
文章链接：https://pubs.rsc.org/en/content/articlehtml/2019/ta/c9ta10267a
