CN116732568B - 一种电催化硝酸根还原为氨的铈掺杂Cu2+1O/Cu3VO4催化剂的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于催化剂制备领域，提供一种电催化硝酸根还原为氨的铈掺杂Cu2+1O/Cu3VO4催化剂的制备方法，包括如下步骤：1泡沫铜的预处理：将泡沫铜剪好后先后放入丙酮、乙醇、水中分别超声15分钟备用；2电沉积液的配制：取NaVO3、CuSO4·5H2O、H2C2O4和Ce(NO3)3·6H2O溶解在40 mL H2O中，室温下超声9‑11分钟备用；3金属盐电沉积到预处理过的泡沫铜上；4催化剂烧结：将经过电沉积后的泡沫铜以5℃/min的速率升温至500℃煅烧2h，降至室温后，得到负载在泡沫铜上的Ce掺杂的电催化剂电极材料，记为Ce‑Cu2+1O/Cu3VO4‑CF。
Description
技术领域
本发明属于催化剂制备领域，尤其涉及一种电催化硝酸根还原为氨的铈掺杂Cu2+ 1O/Cu3VO4催化剂的制备方法。
背景技术
氨(NH3)是一种重要的化工原料，广泛应用于农业、化工、医药等领域，也是重要的储能中间体和无碳能源载体。传统的氨合成严重依赖于能源密集型的Haber-Bosch工艺，其特点是苛刻的高温高压反应条件和大量的CO2排放。最近，电化学氮还原反应(NRR)提出了一个有前途的和环境友好的合成氨方法，然而，这种方法面临几个挑战，包括来自阴极析氢反应(HER)的竞争、N2在水中的低溶解度以及键能较高的N≡N三键，导致相对低的氨产率和低的NH3法拉第效率(FENH3)。目前，农业和工业生产中的过量施肥已导致水生生态系统中硝酸盐废物(NO3 ¯)大量积累，对环境和人类健康构成重大风险。
电化学硝酸盐还原合成氨(ENO3RR)是一种能有效去除硝酸盐并同时电合成氨的有效方法。硝酸盐中所包含的N=O键容易断裂且水溶性好。然而，ENO3RR的效率仍然低于预期，因为ENO3RR过程涉及复杂的八电子反应，需要较高的激活能，以及包括HER在内的副反应的发生。因此，迫切需要开发具有更高催化活性和更快反应动力学的电催化剂，以实现高效的硝酸盐转化为氨。最近，过渡金属氧化物，特别是Cu的氧化物，因其较高的催化活性在ENO3RR中引起了广泛关注。然而，尽管Cu氧化物电催化材料已经取得了一些进展，但由于其固有的低电导率，导致其实际应用受到限制，现有技术中往往在金属氧化物表面沉积贵金属或在MOF衍生的碳材料上原位合成金属氧化物来解决这个问题，然而，这些方法增加了体系的复杂性并需要额外的成本，同时它们不能保证催化剂体系本征电导率的显著增强。
发明内容
基于上述技术问题，本发明采用钒酸盐作为原材料并掺入稀土元素铈(Ce)，来制备一种具有高催化活性、高氨产率和高法拉第效率的电催化硝酸根还原为氨的Ce掺杂的Cu2+1O/Cu3VO4催化剂，钒酸盐由阳离子-阳离子相互作用调节的d-d电子相关性决定了d电子的局域或离域，可以提高催化剂的导电性；Ce具有独特的4f电子结构，可以显著提高催化剂的催化活性。
一种电催化硝酸根还原为氨的铈掺杂Cu2+1O/Cu3VO4催化剂的制备方法，包括如下步骤：
步骤（1）、泡沫铜的预处理：
将剪好的泡沫铜先后放入丙酮、乙醇、水中，分别超声14-16分钟备用；
步骤（2）、电沉积液的配制：
取NaVO3、CuSO4·5H2O、H2C2O4和 Ce(NO3)3·6H2O 溶解在H2O中，室温下超声9-11分钟备用；
步骤（3）、金属盐电沉积到预处理过的泡沫铜上：
在CHI 760E电化学工作站上，采用三电极体系进行电沉积；
步骤（4）催化剂烧结：
将经过三电极体系电沉积后的泡沫铜置于瓷舟中，置于管式炉中央，通入氩气，流量为190-210 mL/min，通气14-16 min以排干净管中的空气，以5℃/min的速率升温至500℃煅烧2h，降至室温后，得到负载在泡沫铜上的Ce掺杂的Cu、V双金属电极材料，记为Ce-Cu2+ 1O/Cu3VO4-CF。
进一步地，步骤（1）中，剪好的泡沫铜面积为1 cm ×1 cm。
进一步地，步骤（1）中，丙酮、乙醇、水的体积均为14-16 mL。
进一步地，步骤（3）中，所述电沉积方法为：
S1、首先将上述步骤（2）中溶液转移至电解池中作为电沉积溶液；
S2、取一片步骤（1）中处理好的泡沫铜夹入工作电极夹中，作为工作电极，对电极和参比电极分别采用Pt片和Ag/AgCl电极。
S3、将电解池与电化学工作站连接好后，采用计时电流法，将泡沫铜沉积5800-7700秒，之后将其放入真空干燥箱中干燥一夜备用；
进一步地，步骤（2）中，NaVO3的量为0.028-0.032 g，CuSO4·5H2O的量为0.18-0.22g，H2C2O4的量为0.021-0.027 g，Ce(NO3)3·6H2O的量为0.028-0.032 g。
进一步地，步骤（2）中，H2O的体积为39-41 mL。
一方面，本发明提供了负载在泡沫铜上的Ce掺杂的电催化剂电极材料，记为Ce-Cu2+1O/Cu3VO4-CF。
另一方面，利用一种电催化硝酸根还原为氨的Ce掺杂Cu2+1O/Cu3VO4催化剂进行电催化硝酸根还原合成氨，实验分别在pH = 7的中性环境中和pH = 14的碱性环境中进行。
进一步地，利用一种电催化硝酸根还原为氨的Ce掺杂的Cu2+1O/Cu3VO4催化剂进行电催化硝酸根还原合成氨，中性环境的施用电压为-1.0 V，碱性环境的施用电压为-0.5 V。
与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：
1、本发明所提供的电催化NO3RR 电极材料具有良好的导电能力，由于该过程涉及到一个八电子转移的过程，即N的化合价从+5到-3 的价态转变，这就要求材料具有较高的导电性。Cu3VO4与Cu2+1O的杂化优化了催化剂的金属态，从而有利于提高整体催化剂的导电性，为设计高效NO3RR电催化剂提供了参考。
2、本发明催化剂的构筑策略有利于暴露更多的催化活性位点，由于稀土元素Ce的掺杂不仅进一步促进了电子转移，而且改变了电子在其周围的分布，这导致了缺电子中心的产生，显著促进了催化剂表面对硝酸盐的吸附并促进NO3RR过程，从而更有利于电催化硝酸根还原生成氨。
3、本发明在pH = 7的中性电解液环境下中进行电解实验，在最佳电位-1.0 V条件下，制备的Ce-Cu2+1O/Cu3VO4-CF催化电极材料可获得95.8% 的氨法拉第效率（FE），对应电位下的氨产率达5.86 mg h−1 cm−2。
4、本发明在pH = 14的碱性电解液环境下中进行电解实验，在最佳电位-0.5 V条件下，制备的Ce-Cu2+1O/Cu3VO4-CF催化电极材料可获得93.7% 的氨 法拉第效率，对应电位下的氨产率达18.9 mg h−1 cm−2。
5、电催化硝酸盐还原制氨反应在处理废水的同时还能够产氨，本发明为设计和构建NH3电合成高效的NO3RR催化剂提供了技术方案。
附图说明
图1为催化剂制备流程图；
图2(a)、(b)为Ce-Cu2+1O/Cu3VO4-CF的扫描电子显微镜图；图2(c)为Ce-Cu2+1O/Cu3VO4-CF的透射电子显微镜图，图2(d-g)为Ce-Cu2+1O/Cu3VO4-CF的元素映射图；
图3 为Ce-Cu2+1O/Cu3VO4-CF的XRD图谱；
图4(a)为Ce-Cu2+1O/Cu3VO4-CF和Cu2+1O/Cu3VO4-CF的EPR谱图，图4(b)为Ce-Cu2+1O/Cu3VO4-CF和Cu2+1O/Cu3VO4-CF的O 1s的XPS精细谱；
图5(a)和(b)为Ce-Cu2+1O/Cu3VO4-CF在中性条件下的LSV图以及5个不同电压下进行电催化硝酸根还原合成氨的氨产率和法拉第效率图；
图6(a)和(b)为Ce-Cu2+1O/Cu3VO4-CF在碱性条件下的LSV图以及5个不同电压下进行电催化硝酸根还原合成氨的氨产率和法拉第效率图。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种电催化硝酸根还原为氨的铈掺杂Cu2+1O/Cu3VO4催化剂的制备方法，包括如下步骤：
步骤（1）、泡沫铜的预处理：
将剪好的泡沫铜先后放入丙酮，乙醇，水中分别超声14分钟备用；
步骤（2）、电沉积液的配制：
取NaVO3、CuSO4·5H2O、H2C2O4和 Ce(NO3)3·6H2O 溶解在H2O中，室温下超声9分钟备用；
步骤（3）、金属盐电沉积到预处理过的泡沫铜上：
在CHI 760E电化学工作站上，采用三电极体系进行电沉积；
步骤（4）催化剂烧结：
将经过三电极体系电沉积后的泡沫铜置于瓷舟中，置于管式炉中央，通入氩气，流量为190 mL/min，通气14 min以排干净管中的空气，以5℃/min的速率升温至500℃煅烧2h，降至室温后，得到负载在泡沫铜上的Ce掺杂的Cu、V双金属电极材料，记为Ce-Cu2+1O/Cu3VO4-CF。
而且，步骤（1）中，剪好的泡沫铜面积为1 cm ×1 cm。
而且，步骤（1）中，丙酮、乙醇、水的体积均为14 mL。
而且，步骤（3）中，所述电沉积方法为：
S1、首先将上述步骤（2）中溶液转移至电解池中作为电沉积溶液；
S2、取一片步骤（1）中处理好的泡沫铜夹入工作电极夹中，作为工作电极，对电极和参比电极分别采用Pt片和Ag/AgCl电极。
S3、将电解池与工作站连接好后，采用计时电流法，将泡沫铜沉积5800秒，之后将其放入真空干燥箱中干燥一夜备用；
而且，步骤（2）中，NaVO3的量为0.028 g，CuSO4·5H2O的量为0.18 g，H2C2O4的量为0.021 g，Ce(NO3)3·6H2O的量为0.028 g。
而且，步骤（2）中，H2O的体积为39 mL。
实施例2
一种电催化硝酸根还原为氨的铈掺杂Cu2+1O/Cu3VO4催化剂的制备方法，包括如下步骤：
步骤（1）、泡沫铜的预处理：
将剪好的泡沫铜先后放入丙酮、乙醇、水中分别超声16分钟备用；
步骤（2）、电沉积液的配制：
取NaVO3、CuSO4·5H2O、H2C2O4和 Ce(NO3)3·6H2O 溶解在H2O中，室温下超声11分钟备用；
步骤（3）、金属盐电沉积到预处理过的泡沫铜上：
在CHI 760E电化学工作站上，采用三电极体系进行电沉积；
步骤（4）催化剂烧结：
将经过三电极体系电沉积后的泡沫铜置于瓷舟中，置于管式炉中央，通入氩气，流量为210 mL/min，通气16 min以排干净管中的空气，以5℃/min的速率升温至500℃煅烧2h，降至室温后，得到负载在泡沫铜上的Ce掺杂的Cu、V双金属电极材料，记为Ce-Cu2+1O/Cu3VO4-CF。
而且，步骤（1）中，剪好的泡沫铜面积为1 cm ×1 cm。
而且，步骤（1）中，丙酮、乙醇、水的体积均为16 mL。
而且，步骤（3）中，所述电沉积方法为：
S1、首先将上述步骤（2）中溶液转移至电解池中作为电沉积溶液；
S2、取一片步骤（1）中处理好的泡沫铜夹入工作电极夹中，作为工作电极，对电极和参比电极分别采用Pt片和Ag/AgCl电极。
S3、将电解池与工作站连接好后，采用计时电流法，将泡沫铜沉积7200秒，之后将其放入真空干燥箱中干燥一夜备用；
而且，步骤（2）中，NaVO3的量为0.032 g，CuSO4·5H2O的量为0.22 g，H2C2O4的量为0.027 g，Ce(NO3)3·6H2O的量为0.032 g。
而且，步骤（2）中，H2O的体积为41 mL。
实施例3
一种电催化硝酸根还原为氨的铈掺杂Cu2+1O/Cu3VO4催化剂的制备方法，包括如下步骤：
步骤（1）、泡沫铜的预处理：
将剪好的泡沫铜先后放入丙酮、乙醇、水中分别超声15分钟备用；
步骤（2）、电沉积液的配制：
取NaVO3、CuSO4·5H2O、H2C2O4和 Ce(NO3)3·6H2O 溶解在H2O中，室温下超声10分钟备用；
步骤（3）、金属盐电沉积到预处理过的泡沫铜上：
在CHI 760E电化学工作站上，采用三电极体系进行电沉积；
步骤（4）催化剂烧结：
将经过三电极体系电沉积后的泡沫铜置于瓷舟中，置于管式炉中央，通入氩气，流量为200 mL/min，通气15 min以排干净管中的空气，以5℃/min的速率升温至500℃煅烧2h，降至室温后，得到负载在泡沫铜上的Ce掺杂的Cu、V双金属电极材料，记为Ce-Cu2+1O/Cu3VO4-CF。
而且，步骤（1）中，剪好的泡沫铜面积为1 cm ×1 cm。
而且，步骤（1）中，丙酮、乙醇、水的体积均为15 mL。
而且，步骤（3）中，所述电沉积方法为：
S1、首先将上述步骤（2）中溶液转移至电解池中作为电沉积溶液；
S2、取一片步骤（1）中处理好的泡沫铜夹入工作电极夹中，作为工作电极，对电极和参比电极分别采用Pt片和Ag/AgCl电极。
S3、将电解池与工作站连接好后，采用计时电流法，将泡沫铜沉积7700秒，之后将其放入真空干燥箱中干燥一夜备用；
而且，步骤（2）中，NaVO3的量为0.030 g，CuSO4·5H2O的量为0.20 g，H2C2O4的量为0.025 g，Ce(NO3)3·6H2O的量为0.030 g。
而且，步骤（2）中，H2O的体积为40 mL。
对比例1
本对比例除在金属盐电沉积过程时，泡沫铜沉积时间为3600秒外，其他均与实施例3相同，记为Ce-Cu2+1O/Cu3VO4-CF-1。
对比例2
本对比例除在金属盐电沉积过程时，泡沫铜沉积时间为5400秒外，其他均与实施例3相同，记为Ce-Cu2+1O/Cu3VO4-CF-1.5。
对比例3
本对比例除在金属盐电沉积过程时，泡沫铜沉积时间为9000秒外，其他均与实施例3相同，记为Ce-Cu2+1O/Cu3VO4-CF-2.5。
对比例4
本对比例除在电沉积液配制的过程中不加入Ce(NO3)3·6H2O外，其他均与实施例3相同，记为Cu2+1O/Cu3VO4-CF。
对实施例1-3和对比例1-4制备的催化剂在同条件下进行氨产率、法拉第效率的测试，具体结果如表1所示，通过表1可知，采用本发明制备的催化剂，氨产率最高可达5.86 mgh-1 cm-2、法拉第效率最高可达95.8%，而对比例1-3泡沫铜沉积时间较本发明长或短，氨产率分别为4.95 mg h-1 cm-2、5.24 mg h-1 cm-2、5.26 mg h-1 cm-2；法拉第效率分别为72.11%、79.86%、80.91%，效果均较本发明明显降低，对比例4因在电沉积液配制的过程中不加入Ce(NO3)3·6H2O，氨产率仅为4.29 mg h-1 cm-2，法拉第效率仅为73.67%，效果也较实施例差，可以证明，本发明制备的催化剂具有高氨产率和高法拉第效率。
表1 催化剂氨产率、法拉第效率数据表
| 序号 | 氨产率（ mg h-1cm-2） | 法拉第效率（%） |
| 实施例1 | 5.35 | 91.75 |
| 实施例2 | 5.51 | 92.75 |
| 实施例3 | 5.86 | 95.8 |
| 对比例1 | 4.95 | 72.11 |
| 对比例2 | 5.24 | 79.86 |
| 对比例3 | 5.26 | 80.91 |
| 对比例4 | 4.29 | 73.67 |
实验部分
实验一
将实施例3制备得到的Ce-Cu2+1O/Cu3VO4-CF催化剂进行XRD表征，具体如图3所示，从图3上可以看到，2ɵ为34.19°、39.49°、57.16°的峰分别归属为Cu3VO4 的(101) 、(110)、(200)晶面；2ɵ为36.42°、42.30°和61.34°的峰可归属为Cu2+1O的(111)、(200)和(220) 晶面。XRD图谱表明Cu2+1O和Cu3VO4均生长在泡沫铜上，同时没有发现明显的Ce的衍射峰。
实验二
将实施例3与对比例4进行EPR测试，如图4(a)所示, Ce-Cu2+1O/Cu3VO4-CF有明显的电子顺磁共振信号，g = 2.003，说明Ce-Cu2+1O/Cu3VO4-CF中有氧空位的存在，而Cu2+1O/Cu3VO4-CF的电子顺磁共振信号较弱，证明氧空位极少，说明Ce的引入使得催化剂结构中产生了氧空位。同时，将实施例3与对比例4进行O 1s的XPS精细谱的分析，如图4(b)所示，除晶格氧（O2-）和吸附氧(OH¯)外，Ce-Cu2+1O/Cu3VO4-CF还存在一个空位氧（Ov）的峰，证明了Ce-Cu2+1O/Cu3VO4-CF中Ov的存在，这与EPR结果一致。综合电镜结果分析，Ce元素以掺杂形式存在于催化材料中。
实验三
将实施例3制备得到的Ce-Cu2+1O/Cu3VO4-CF在-1.2 ~ 0 V的电压范围内进行电化学NO3RR活性测试以及性能评估，测试电解液环境为pH = 7的0.1M PBS缓冲液。如图5所示，由图5(a)可知，在含KNO3的电解液中，LSV曲线中的电流密度明显变大，说明催化剂Ce-Cu2+ 1O/Cu3VO4-CF对硝酸根还原具有活性。使用靛酚蓝比色法测定NH4 +产量，由图5(b)可知，通过五个不同电位(即-1.1 V ~ -0.7 V下的测试)，随电位增加，氨产量逐渐增加，在-1.0 V氨法拉第效率达到最高值为95.8%，氨产率为5.86 mg h-1 cm-2。
实验四
将实施例3制备得到的Ce-Cu2+1O/Cu3VO4-CF在-0.7 ~ 0.1 V的电压范围内进行电化学NO3RR活性测试以及性能评估，测试电解液环境为pH = 14的1M KOH溶液。如图6所示，由图6(a)可以看到，在含KNO3的电解液中，LSV曲线中的电流密度变化相当大，说明催化剂Ce-Cu2+1O/Cu3VO4-CF对硝酸根还原具有活性。使用靛酚蓝比色法测定NH4 +产量。由图6(b)可知，通过五个不同电位(即-0.6 V ~ -0.2 V下的测试)，随电位增加，氨产量逐渐增加，在-0.5 V氨法拉第效率达到最高值为93.7%，氨产率为18.9 mg h-1 cm-2。
表2 中性介质中五个不同电位下的i-t测试数据表
| 电压（V） | -1.1 | -1.0 | -0.9 | -0.8 | -0.7 |
| 氨产率(mg·h-1·cm-2) | 6.33 | 5.86 | 4.02 | 2.64 | 1.62 |
| 法拉第效率(%) | 86.95 | 95.80 | 80.45 | 67.21 | 59.40 |
表3 碱性介质中五个不同电位的i-t测试数据表
| 电压（V） | -0.6 | -0.5 | -0.4 | -0.3 | -0.2 |
| 氨产率(mg·h-1·cm-2) | 22.5 | 18.9 | 13.1 | 9.9 | 5.6 |
| 法拉第效率(%) | 86.37 | 93.71 | 84.95 | 75.12 | 66.72 |
上述实验，在Ce-Cu2+1O/Cu3VO4-CF催化剂中，Cu2+1O和Cu3VO4之间的相互作用促进了电子的传输，增加了活性位点的暴露。同时稀土Ce的掺杂不仅起到促进电子传输动力学的作用，而且还可以改变催化剂金属周围的电子分布，产生缺电子中心，进一步促进了NO3¯的吸附从而促进NO3RR过程。
从表2可知，本发明以电沉积法制备了一种Ce掺杂的Cu2+1O/Cu3VO4电催化材料，该催化材料表现出优异的NO3RR性能，在pH = 7的中性电解液环境中，在最佳电位-1.0 V条件下，制备的Ce-Cu2+1O/Cu3VO4-CF催化电极材料可获得95.80% 的氨转化率，对应电位下的氨产率为5.86 mg h−1 cm−2。从表3可知，本发明在pH = 14的碱性电解液环境中，在最佳电位-0.5 V条件下，制备的Ce-Cu2+1O/Cu3VO4-CF催化电极材料可获得93.71% 的氨转化率，对应电位下的氨产率为18.9 mg h−1 cm−2，这一研究为在环境条件下制备电催化NO3RR的电催化剂提供了一种新的方法和思路。
Claims (7)
1.一种电催化硝酸根还原为氨的铈掺杂Cu2+1O/Cu3VO4催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤（1）、泡沫铜的预处理：将剪好的泡沫铜先后放入丙酮、乙醇、水中分别超声14-16分钟备用；
步骤（2）、电沉积液的配制：取NaVO3、CuSO4·5H2O、H2C2O4和 Ce(NO3)3·6H2O 溶解在H2O中，室温下超声9-11分钟备用；所述NaVO3的量为0.028-0.032 g，CuSO4·5H2O的量为0.18-0.22 g，H2C2O4的量为0.021-0.027 g，Ce(NO3)3·6H2O的量为0.028-0.032 g；H2O的体积为39-41 mL；
步骤（3）、金属盐电沉积到预处理过的泡沫铜上：在CHI 760E电化学工作站上，采用三电极体系进行电沉积；
步骤（4）催化剂烧结：将经过三电极体系电沉积后的泡沫铜置于瓷舟中，置于管式炉中央，通入氩气，流量为190-210 mL/min，通气14-16 min以排干净管中的空气，以5℃/min的速率升温至500℃煅烧2h，降至室温后，得到负载在泡沫铜上的Ce掺杂Cu2+1O/Cu3VO4电极材料，记为Ce-Cu2+1O/Cu3VO4-CF。
2.如权利要求1所述的一种电催化硝酸根还原为氨的铈掺杂Cu2+1O/Cu3VO4催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中，剪好的泡沫铜面积为1 cm ×1 cm；丙酮、乙醇、水的体积均为14-16 mL。
3.如权利要求1所述的一种电催化硝酸根还原为氨的铈掺杂Cu2+1O/Cu3VO4催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤（3）中，三电极体系电沉积方法为：
S1、首先将上述步骤（2）所制备溶液转移至电解池中作为电沉积溶液；
S2、取一片步骤（1）中处理好的泡沫铜夹入工作电极夹中，作为工作电极，对电极采用Pt片，参比电极采用Ag/AgCl，填充液为饱和KCl溶液；
S3、将电解池与电化学工作站连接好后，采用计时电流法，将泡沫铜沉积5800-7700秒，之后将其放入真空干燥箱中干燥一夜备用。
4.如权利要求1所述的一种电催化硝酸根还原为氨的铈掺杂Cu2+1O/Cu3VO4催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中，每次超声结束，均使用清水冲洗泡沫铜表面。
5.一种电催化硝酸根还原为氨的铈掺杂Cu2+1O/Cu3VO4催化剂，其特征在于，根据权利要求1-4任一项所述的制备方法制备得到。
6.利用权利要求5所述的一种电催化硝酸根还原为氨的铈掺杂Cu2+1O/Cu3VO4催化剂，进行中性条件下电催化硝酸根还原合成氨，其特征在于，施加电压为-1.0 V，电解液环境为pH= 7的0.1 M PBS缓冲液。
7.利用权利要求5所述的一种电催化硝酸根还原为氨的铈掺杂Cu2+1O/Cu3VO4催化剂，进行碱性条件下电催化硝酸根还原合成氨，其特征在于，施用电压为-0.5 V，电解液环境为pH=14的0.1M KOH溶液。
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