Atomically dispersed iron enables high-efficiency electrocatalytic conversion of nitrate to dinitrogen on a N-coordinated mesoporous carbon architecture

催化作用 介孔材料 硝酸盐 吸附 化学 反硝化 无机化学 氮气 介孔二氧化硅 纳米技术 化学工程 材料科学 物理化学 有机化学 工程类
作者
Jianwei Fan,Yanyan Chen,Xiaoqian Chen,Zhangxiong Wu,Wei Teng,Wei‐xian Zhang
出处
期刊:Applied Catalysis B-environmental [Elsevier BV]
卷期号:320: 121983-121983 被引量:47
标识
DOI:10.1016/j.apcatb.2022.121983
摘要

Conversion of nitrate to dinitrogen (N2) is a great challenge in environmental remediation, because it is difficult to control a complete N–N coupling reaction for N2 generation. Herein, we report an atomically dispersed iron coordinated with nitrogen on an ordered mesoporous carbon framework (Meso-Fe–N–C) by a multicomponent co-assembly to improve the selectivity of electrocatalytic denitrification. Impressively, the N2 conversion rate (2176 mg N h−1 g−1 Fe) is 1–3 orders of magnitude higher than that of other iron-based and previously reported materials. Both of N coordination and geometric distortion derived from mesostructure tune the electronic structure of Fe site. This leads to a modest adsorption binding strength with key intermediate to balance the amounts of the surface-bound and solvated nitric oxide (NO). Meanwhile, mesochannels confine solvated NO for dimerization via the Eley-Rideal mechanism to promote N2 formation. The applicability over a wide pH range and long-term stability demonstrates potential practical application.
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
xx发布了新的文献求助10
刚刚
Orange应助Lllll采纳,获得10
1秒前
空域完成签到,获得积分10
1秒前
科研通AI2S应助hh采纳,获得10
1秒前
1秒前
知白守黑完成签到,获得积分10
2秒前
martain完成签到,获得积分20
2秒前
YiYi发布了新的文献求助10
2秒前
沉静的煎蛋完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
孑然完成签到 ,获得积分10
3秒前
4秒前
4秒前
dakjdia完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
lalala应助Yin采纳,获得10
5秒前
7秒前
martain发布了新的文献求助10
7秒前
朵拉A梦完成签到,获得积分0
8秒前
清爽听筠完成签到,获得积分10
8秒前
一裤子灰发布了新的文献求助10
8秒前
wouldrt发布了新的文献求助30
8秒前
许思真发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
sduwl完成签到,获得积分10
9秒前
n5421发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
未闻花名完成签到,获得积分10
10秒前
科研通AI6.1应助cqq采纳,获得10
10秒前
大模型应助激昂的秀发采纳,获得10
10秒前
认真沛白完成签到,获得积分20
10秒前
10秒前
加油完成签到,获得积分10
10秒前
小n发布了新的文献求助10
11秒前
hh完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
大脸猫4811完成签到,获得积分10
12秒前
123完成签到,获得积分10
12秒前
小马完成签到 ,获得积分10
12秒前
脑洞疼应助半圆亻采纳,获得10
12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
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2000
The politics of sentencing reform in the context of U.S. mass incarceration 1000
基于非线性光纤环形镜的全保偏锁模激光器研究 800
Pulse width control of a 3-phase inverter with non sinusoidal phase voltages 777
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Research Methods for Applied Linguistics: A Practical Guide 600
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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6408223
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8227378
关于积分的说明 17451950
捐赠科研通 5461196
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2885917
邀请新用户注册赠送积分活动 1862330
关于科研通互助平台的介绍 1702018