Atomically Dispersed Copper Electrocatalysts with Proton‐feeding Centers for Efficient Ammonia Synthesis by Nitrate Electroreduction

材料科学 硝酸盐 氨生产 无机化学 催化作用 质子 电化学 纳米技术 冶金 电极 有机化学 物理化学 化学 物理 量子力学
作者
Yan Li,Jingyang Guo,Yuwei Yang,Bingliang Wang,Haotian Wen,Thanh Son Bui,Shery L. Y. Chang,Nicholas M. Bedford,Emma Lovell,Rahman Daiyan,Rose Amal,Yang Hou,Richard D. Tilley,Zhenhai Xia,Liming Dai
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
标识
DOI:10.1002/adfm.202508619
摘要

Abstract Electrocatalytic conversion of nitrate pollutants into ammonia (NH 3 ) is promising for high‐value chemical production while mitigating environmental pollution. Catalysts play a crucial role in facilitating the necessary chemical reactions, but despite substantial advancements, their efficiency and selectivity remain limited due to the high energy barriers associated with proton transfer. Herein, a unique electrocatalyst system is engineered with isolated copper sites embedded within nitrogen and oxygen co‐doped porous carbon (Cu SA ‐NO/C). This strategically designed electrocatalyst achieves an impressive NH 3 Faradaic efficiency of 92.7% and a yield rate of 24.9 mg h −1 mgCu −1 at a low potential of −0.2 V vs RHE, outperformed most of all previously‐reported atomically dispersed metal‐nitrogen carbon (M‐N‐C) catalysts. The catalytically active site in this electrocatalyst is identified as Cu atom coordinated with two N atoms and two O atoms (CuN 2 O 2 ). In situ infrared absorption spectroscopy and kinetics isotope experiments revealed that the intrinsic CuN 2 O 2 dramatically enhances the water dissociation process and accelerates the protonation kinetics during nitrate reduction. Furthermore, the first principles calculations show that CuN 2 O 2 catalytic sites also promote the adsorption of NO 3 − and desorption of NH 3 , along with the significantly facilitated water dissociation kinetics for proton feeding.
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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
一颗滚石发布了新的文献求助10
2秒前
小灰灰完成签到,获得积分10
2秒前
5秒前
震动的修洁完成签到 ,获得积分10
6秒前
小灰灰发布了新的文献求助10
6秒前
梵大完成签到,获得积分20
6秒前
Hesse完成签到,获得积分10
6秒前
安东尼奥完成签到 ,获得积分10
7秒前
卢振宇发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
顾矜应助wise111采纳,获得30
9秒前
晓禾完成签到 ,获得积分10
10秒前
11秒前
11秒前
吕姆克的月壤完成签到,获得积分10
11秒前
大个应助梵大采纳,获得10
11秒前
13秒前
高是个科研狗完成签到 ,获得积分10
13秒前
Owen应助yjwang采纳,获得10
14秒前
甜甜发布了新的文献求助10
15秒前
伊丽莎白完成签到,获得积分10
16秒前
ks完成签到,获得积分10
18秒前
20秒前
芝麻酱发布了新的文献求助10
21秒前
慕青应助平静和满足采纳,获得10
21秒前
斯文败类应助甜甜采纳,获得30
22秒前
dongdong完成签到 ,获得积分10
22秒前
曦颜发布了新的文献求助20
23秒前
24秒前
25秒前
仁爱樱发布了新的文献求助10
25秒前
26秒前
27秒前
wise111发布了新的文献求助30
29秒前
大气早晨发布了新的文献求助10
30秒前
Binary发布了新的文献求助10
30秒前
Akim应助好好学习采纳,获得30
31秒前
Good39发布了新的文献求助10
32秒前
33秒前
33秒前
高分求助中
【重要!!请各位用户详细阅读此贴】科研通的精品贴汇总(请勿应助) 10000
International Code of Nomenclature for algae, fungi, and plants (Madrid Code) (Regnum Vegetabile) 1000
Semantics for Latin: An Introduction 999
Robot-supported joining of reinforcement textiles with one-sided sewing heads 530
Apiaceae Himalayenses. 2 500
北师大毕业论文 基于可调谐半导体激光吸收光谱技术泄漏气体检测系统的研究 490
Tasteful Old Age:The Identity of the Aged Middle-Class, Nursing Home Tours, and Marketized Eldercare in China 350
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 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4084755
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3623858
关于积分的说明 11495595
捐赠科研通 3338040
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1835166
邀请新用户注册赠送积分活动 903724
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 821897