Self‐Supported Bimetallic Nickel Catalyst for High‐Efficiency Urea Electrocatalytic Oxidation

双金属片 催化作用 尿素 电催化剂 化学 无机化学 化学工程 材料科学 电化学 电极 有机化学 工程类 物理化学
作者
Sundus Umer,Zhangyou Wang,Haoliang Lu,Fangge Cheng,Jiawen Li,Majid Hussain,Jia Liu
出处
期刊:Chemcatchem [Wiley]
标识
DOI:10.1002/cctc.202500496
摘要

Abstract The electrocatalytic oxidation of urea (UOR) at near‐theoretical potentials presents a promising approach for efficient urea energy conversion. A critical challenge lies in enhancing the compatibility between the active sites and the multiple intermediates of UOR to accelerate urea dehydrogenation kinetics, thereby overcoming the high overpotential barrier of urea oxidation. Herein, we propose a strategy to enhance d–p orbital hybridization via bimetallic doping and develop a silver/cobalt (ACO/NS) co‐doped nickel sulfide‐based self‐supporting composite catalyst. The synergistic interaction between the bimetallic oxide and nickel sulfide heterojunction regulates d–p orbital hybridization, redistributes charge, and optimizes the adaptability of the Ni site energy levels to better match urea and various intermediates. This promotes efficient electron coupling and dehydrogenation processes with OH⁻. Experimental results demonstrate that ACO/NS exhibits outstanding urea oxidation activity, achieving a current density of 10 mA cm −2 at a potential of 1.04 V (versus RHE) and maintaining stable activity over 168 h. Theoretical analysis combined with experimental findings reveals a microscopic reaction mechanism at low potentials: the enhanced d–p hybridization induced by bimetallic doping modulates the adsorption strength of OH* and urea, thereby accelerating the dehydrogenation kinetics of urea oxidation. This work highlights the feasibility of achieving near‐theoretical potential urea oxidation through the systematic modulation and optimization of catalysts, providing valuable insights for the development of high‐performance catalytic systems.

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
Lucas应助AQI采纳,获得10
2秒前
丁牛青发布了新的文献求助10
2秒前
阳光大有完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
6秒前
8秒前
llllllll发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
Ogai完成签到,获得积分10
11秒前
司空豁发布了新的文献求助10
11秒前
Hello应助二二二采纳,获得10
11秒前
白子墨发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
王冠军发布了新的文献求助10
13秒前
XYN1发布了新的文献求助10
13秒前
14秒前
14秒前
iNk应助眉洛采纳,获得50
16秒前
17秒前
Asuan发布了新的文献求助30
17秒前
17秒前
Lucas应助喜乐采纳,获得10
17秒前
至幸发布了新的文献求助10
19秒前
鸣笛应助纯牛奶采纳,获得30
21秒前
桐桐应助力力力力力力力采纳,获得10
21秒前
XYN1完成签到,获得积分10
22秒前
王冠军完成签到,获得积分10
23秒前
23秒前
司空豁发布了新的文献求助30
24秒前
scscscscscsc完成签到,获得积分10
24秒前
丁牛青完成签到,获得积分10
25秒前
25秒前
25秒前
lufier完成签到 ,获得积分10
26秒前
大宝慧发布了新的文献求助10
28秒前
Komorebi完成签到,获得积分10
29秒前
喜乐发布了新的文献求助10
30秒前
司空豁发布了新的文献求助10
33秒前
纸殇墨泣完成签到 ,获得积分10
33秒前
littlecircle发布了新的文献求助10
38秒前
高分求助中
The Mother of All Tableaux Order, Equivalence, and Geometry in the Large-scale Structure of Optimality Theory 1370
生物降解型栓塞微球市场(按产品类型、应用和最终用户)- 2030 年全球预测 1000
Implantable Technologies 500
Ecological and Human Health Impacts of Contaminated Food and Environments 400
Theories of Human Development 400
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 360
International Relations at LSE: A History of 75 Years 308
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 计算机科学 内科学 纳米技术 复合材料 化学工程 遗传学 催化作用 物理化学 基因 冶金 量子力学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3923304
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3468040
关于积分的说明 10950934
捐赠科研通 3197212
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1766456
邀请新用户注册赠送积分活动 856249
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 795378