Plasmonic Au nanoparticles anchored 2D WS2@RGO for high-performance photoelectrochemical nitrogen reduction to ammonia

过电位 石墨烯 催化作用 材料科学 法拉第效率 氧化还原 化学工程 光催化 纳米技术 氨 纳米颗粒 二硫化钨 电化学 无机化学 化学 电极 冶金 有机化学 工程类 物理化学
作者
G. Bharath,Chao Liu,Fawzi Banat,Anuj Kumar,Abdul Hai,Ashok Kumar,Vijai Kumar Gupta,Mohammad Abu Haija,Jayaraman Balamurugan
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier BV]
卷期号:465: 143040-143040 被引量:42
标识
DOI:10.1016/j.cej.2023.143040
摘要

The photoelectrochemical reduction of nitrogen to ammonia (NH3) is a sustainable and cost-effective process. The photoelectrocatalysts adsorb light, activate N2, and transport electrons efficiently to achieve high-yield NH3. In the present work, gold-tungsten sulfide-anchored reduced graphene oxides (Au-WS2@RGO) are developed as highly efficient photoelectrocatalysts for the N2 reduction reaction (NRR) to synthesize NH3. The effect of Au nanoparticles loaded on WS2@RGO is optimized to achieve hierarchical 2D Au-WS2@RGO with excellent electrical conductivity, large active surface area, and unique porous network. Photoelectrocatalytic NRR of Au-WS2@RGO achieves remarkable NH3 production rates with ultrahigh NH3 yield of 34 μgh-1mgcat-1 at −0.6 V, tremendous faradaic efficiency (FE) of 16.2 %, long durability for about 14 h, and prolonged lifetime of photo-carriers. DFT calculations support the experimental findings and demonstrate that Au-WS2@RGO as an effeient NRR catalyst with low overpotential. The Au-WS2@RGO shows the highest NRR performances even in atmospheric air (AirRR) and outperforms the state-of-the-art NRR catalysts. The high AirRR performance and durability of Au-WS2@RGO make it a promising alternative to Au-based NRR catalysts in photo electrolyzers. Further, an innovative methodology will be proposed for high-efficiency urea fertilizer production using Au-WS2@RGO-based NRR photocatalysts.
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
刚刚
ljl给ljl的求助进行了留言
1秒前
molihuakai的应助被Gang采纳,获得10
1秒前
科研通AI6.4的应助被weiya采纳,获得10
2秒前
华仔的应助被weiya采纳,获得10
2秒前
科研通AI6.4的应助被weiya采纳,获得10
2秒前
科研通AI6.2的应助被weiya采纳,获得10
3秒前
科研通AI6.2的应助被weiya采纳,获得10
3秒前
拆迁办禁言的应助被weiya采纳,获得20
3秒前
科研通AI6.2的应助被weiya采纳,获得10
3秒前
走走发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
科研通AI6.2的应助被weiya采纳,获得10
4秒前
qin发布了新的文献求助10
4秒前
科研通AI6.2的应助被weiya采纳,获得10
4秒前
认真搬砖的蜡笔小新完成签到,获得积分20
4秒前
Any发布了新的文献求助10
5秒前
777发布了新的文献求助20
8秒前
汤圆发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
HooBea完成签到 ,获得积分10
9秒前
kksk发布了新的文献求助10
9秒前
Hello的应助被weiya采纳,获得10
10秒前
10秒前
aaaa完成签到,获得积分0
10秒前
科研通AI6.4的应助被weiya采纳,获得10
10秒前
科研通AI6.4的应助被weiya采纳,获得10
10秒前
10秒前
10秒前
科研通AI6.2的应助被weiya采纳,获得10
10秒前
科研通AI6.4的应助被weiya采纳,获得10
11秒前
JamesPei的应助被weiya采纳,获得10
11秒前
共享精神的应助被weiya采纳,获得30
11秒前
molihuakai的应助被weiya采纳,获得10
11秒前
科研通AI6.2的应助被weiya采纳,获得10
11秒前
Azhar完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
13秒前
14秒前
14秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Rosenblum, Global Change Biology 800
自動車の空力技術 800
Biographisches Lexikon der hervorragenden Ärzte der letzten fünfzig Jahre [1880–1930]. Zugleich Fortsetzung des Biographischen Lexikons der hervorragenden Ärzte aller Zeiten und Völker 600
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Issues in Task-Based Language Teaching 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 化学工程 工程类 有机化学 物理 复合材料 生物化学 内科学 细胞生物学 基因 遗传学 免疫学 冶金 光电子学 癌症研究
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7787126
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9325699
关于积分的说明 20406860
捐赠科研通 7376102
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3322024
关于科研通互助平台的介绍 2469842
邀请新用户注册赠送积分活动 2338637