In Situ Electrochemical Reconstruction of Cation‐Vacancy‐Enriched Ni@Ni2P Particles in Hollow N‐Doped Carbon Nanofibers for Efficient Nitrate Reduction

材料科学 电化学 催化作用 碳纳米纤维 无机化学 过渡金属 无定形碳 化学工程 无定形固体 阴极 电极 纳米技术 化学 物理化学 碳纳米管 结晶学 工程类 生物化学
作者
Rong Gao,Jiangwei Zhang,Guilan Fan,Xiaosong Wang,Fan Ding,Yan Guo,Chenhui Han,Yuliang Gao,Ao Shen,Junfang Ding,Limin Wu,Xiaojun Gu
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
标识
DOI:10.1002/anie.202505948
摘要

Electrochemical nitrate (NO3‐) reduction to ammonia (NH3) under ambient conditions is promising to promote the artificial nitrogen cycling. Despite the development of transition metal‐based catalysts, their incident in‐situ electrochemical reconstruction always leads to the ambiguity of veritable active sites and reaction mechanisms. In this work, we report an approach to encapsulate Ni@Ni2P particles with cationic Ni vacancies in hollow N‐doped carbon nanofibers (designated Ni@Ni2‐xP@N‐CNFs) for electrocatalytic NO3‐ reduction to NH3 and have investigated their surface reconstruction and reaction mechanisms using various in‐situ electrochemical characterizations and theoretical calculations. Specially, the regulation of cationic Ni vacancy concentration in the three defective Ni@Ni2‐xP@N‐CNFs catalysts leads to the 3.92‐fold NH3 yield rate difference at –0.2 V versus RHE. During the electrocatalytic reaction process, new amorphous Ni(OH)2 and NiOOH species form on the surface of Ni@Ni2‐xP@N‐CNFs and the stable amorphous Ni(OH)2 species benefits the generation of more active hydrogen (*H) for hydrogenation with NO3‐. This is further verified by the different reaction rate‐determining steps on the pristine and reconstructed defective catalysts. Integration of the optimized defective catalyst as cathode into a stable aqueous Zn–NO3‐ battery provides high power density and Faraday efficiency for NH3.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
Cc完成签到 ,获得积分10
2秒前
NexusExplorer应助iwhsgfes采纳,获得10
4秒前
全缘郡完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
xiaosu发布了新的文献求助10
10秒前
13秒前
请问发布了新的文献求助10
15秒前
翟紫萌完成签到,获得积分10
18秒前
过过过发布了新的文献求助10
19秒前
20秒前
小马甲应助自由采纳,获得10
24秒前
深情安青应助ira采纳,获得10
25秒前
小蘑菇应助WMYY采纳,获得10
26秒前
陈东东完成签到,获得积分10
27秒前
xiaosu完成签到,获得积分10
30秒前
llewis完成签到,获得积分10
30秒前
黑米粥发布了新的文献求助10
30秒前
zz完成签到 ,获得积分10
31秒前
七街完成签到 ,获得积分10
32秒前
33秒前
科研通AI2S应助南极熊采纳,获得10
35秒前
38秒前
科研通AI5应助kelexh采纳,获得10
39秒前
41秒前
曲微暖完成签到,获得积分10
41秒前
jenningseastera应助Abiu采纳,获得10
42秒前
zxz发布了新的文献求助10
43秒前
请问发布了新的文献求助10
45秒前
45秒前
科研通AI5应助CY采纳,获得30
45秒前
无语大王完成签到,获得积分10
48秒前
49秒前
zxz完成签到,获得积分10
49秒前
49秒前
朱文韬发布了新的文献求助10
51秒前
51秒前
52秒前
53秒前
zxr发布了新的文献求助10
54秒前
君君发布了新的文献求助30
57秒前
高分求助中
【此为提示信息,请勿应助】请按要求发布求助,避免被关 20000
ISCN 2024 – An International System for Human Cytogenomic Nomenclature (2024) 3000
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 2000
Encyclopedia of Geology (2nd Edition) 2000
105th Edition CRC Handbook of Chemistry and Physics 1600
Maneuvering of a Damaged Navy Combatant 650
Mixing the elements of mass customisation 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3777922
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3323546
关于积分的说明 10214842
捐赠科研通 3038738
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1667634
邀请新用户注册赠送积分活动 798236
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 758315