Efficient Electrocatalytic Nitrate Reduction to Ammonia Based on DNA-Templated Copper Nanoclusters

材料科学 电催化剂 催化作用 无机化学 电化学 纳米团簇 电解 电极 化学工程 化学 纳米技术 有机化学 物理化学 电解质 工程类 冶金
作者
Wenjie Luo,Shilu Wu,Yingyang Jiang,Peng Xu,Jinxuan Zou,Jinjie Qian,Xuemei Zhou,Yongjie Ge,Huagui Nie,Zhi Yang
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:15 (15): 18928-18939 被引量:46
标识
DOI:10.1021/acsami.3c00511
摘要

In alkaline solutions, the electrocatalytic conversion of nitrates to ammonia (NH3) (NO3RR) is hindered by the sluggish hydrogenation step due to the lack of protons on the electrode surface, making it a grand challenge to synthesize NH3 at a high rate and selectivity. Herein, single-stranded deoxyribonucleic acid (ssDNA)-templated copper nanoclusters (CuNCs) were synthesized for the electrocatalytic production of NH3. Because ssDNA was involved in the optimization of the interfacial water distribution and H-bond network connectivity, the water-electrolysis-induced proton generation was enhanced on the electrode surface, which facilitated the NO3RR kinetics. The activation energy (Ea) and in situ spectroscopy studies adequately demonstrated that the NO3RR was exothermic until NH3 desorption, indicating that, in alkaline media, the NO3RR catalyzed by ssDNA-templated CuNCs followed the same reaction path as the NO3RR in acidic media. Electrocatalytic tests further verified the efficiency of ssDNA-templated CuNCs, which achieved a high NH3 yield rate of 2.62 mg h-1 cm-2 and a Faraday efficiency of 96.8% at -0.6 V vs reversible hydrogen electrode. The results of this study lay the foundation for engineering catalyst surface ligands for the electrocatalytic NO3RR.
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
Nikkie2411完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
1秒前
wuyou992完成签到 ,获得积分10
2秒前
无花果应助筠栀采纳,获得30
2秒前
赘婿应助追寻向彤采纳,获得10
3秒前
微辣不加香菜完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
4秒前
ykk应助wf0806采纳,获得10
4秒前
yhy完成签到,获得积分10
5秒前
大茗星发布了新的文献求助10
6秒前
ll发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
7秒前
科研通AI6.4应助110采纳,获得10
7秒前
star发布了新的文献求助10
8秒前
敏静完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
9秒前
旦堡发布了新的文献求助10
12秒前
TANLI发布了新的文献求助10
13秒前
敏静发布了新的文献求助10
14秒前
勤奋帅帅完成签到,获得积分10
14秒前
可靠的孤风完成签到 ,获得积分10
14秒前
邀名射利发布了新的文献求助20
15秒前
15秒前
行寂静行完成签到 ,获得积分10
16秒前
16秒前
kison完成签到,获得积分10
16秒前
19秒前
科研通AI6.2应助乔治采纳,获得10
20秒前
猛gan论文发布了新的文献求助20
20秒前
樊卓靖发布了新的文献求助10
20秒前
Awei发布了新的文献求助10
21秒前
cp3xzh发布了新的文献求助10
21秒前
tangli完成签到 ,获得积分10
22秒前
今后应助受伤的随阴采纳,获得10
22秒前
Samuel应助DiuO采纳,获得20
23秒前
糊涂的凡白完成签到,获得积分10
24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
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场规模及竞争格局分析报告 1000
48V Low-voltage Power Distribution Network (PDN) Architecture Industry Report, 2024 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 610
适配Micro-LED色转换的高兼容性量子点负性光刻胶制备与工艺研究 500
Direct and Iterative Linear System Solvers 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 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7313525
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8930020
关于积分的说明 18927289
捐赠科研通 6973816
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3213575
关于科研通互助平台的介绍 2381673
邀请新用户注册赠送积分活动 2191778