Elevating Nitrate Reduction through the Mastery of Hierarchical Hydrogen-Bond Networks

化学 氢键 还原(数学) 硝酸盐 有机化学 分子 几何学 数学
作者
Ru-Yu Zhou,Shisheng Zheng,Xuan Liu,Yaohui Wang,Shunning Li,Xiaoling Yang,Feng Pan,Jian‐Feng Li
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:147 (24): 20504-20511 被引量:9
标识
DOI:10.1021/jacs.5c02540
摘要

To effectively resolve environmental and industrial dilemmas, electrochemical reduction of nitrate (NO3-) to ammonia (NH3) offers a brilliant strategy for tackling pollution and creating economic value, but the scarcity and reduced reactivity of available interfacial water and reactive adsorbates represent ongoing obstacles. Here, we reform the water-ion networks via electrolyte concentration manipulation and electrode construction on atomically flat Au single-crystal surfaces. With the combination of in situ Raman spectroscopy and multifidelity theoretical simulations, we pinpoint H2O with dual hydrogen-bond donors as an observable indicator for nitrate electroreduction (NO3RR). A hierarchical configuration characterized by structured Li+·NO3- planes coupled with enriched hydrogen-bond networks is verified to streamline the reactive intermediates activation and proton transport, thus synergistically boosting NO3RR. We highlight the cooperative modulation of the interfacial water-ion interactions and the hydrogen-bond networks in optimizing NO3RR. Our findings unveil microscale viewpoint of synergy between the local ion-water interactions and connectivity of the hydrogen-bonding network.
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
刚刚
linhuafeng完成签到,获得积分10
1秒前
zy发布了新的文献求助10
4秒前
彭于晏应助正太低音炮采纳,获得10
5秒前
5秒前
酷波er应助ww采纳,获得10
5秒前
平淡纲完成签到,获得积分10
6秒前
领导范儿应助容蓉采纳,获得10
6秒前
科研通AI2S应助VC采纳,获得10
8秒前
英俊的铭应助ran采纳,获得10
8秒前
材料生发布了新的文献求助10
10秒前
Anthony完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
王立辉发布了新的文献求助10
12秒前
14秒前
14秒前
15秒前
ZhiningZ完成签到 ,获得积分10
15秒前
15秒前
15秒前
吴先生发布了新的文献求助10
15秒前
16秒前
风清扬应助Yuki采纳,获得30
16秒前
Li完成签到,获得积分10
17秒前
17秒前
张一森发布了新的文献求助10
17秒前
ylhwn完成签到,获得积分20
17秒前
冷静初彤完成签到,获得积分10
18秒前
活力惜寒发布了新的文献求助10
18秒前
18秒前
九城完成签到,获得积分10
19秒前
20秒前
20秒前
21秒前
seven完成签到 ,获得积分10
21秒前
彭静琳发布了新的文献求助10
21秒前
闪闪发布了新的文献求助10
21秒前
Lu完成签到,获得积分10
22秒前
22秒前
CHUAN完成签到 ,获得积分10
23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
人脑智能与人工智能 1000
花の香りの秘密―遺伝子情報から機能性まで 800
King Tyrant 720
Silicon in Organic, Organometallic, and Polymer Chemistry 500
Principles of Plasma Discharges and Materials Processing, 3rd Edition 400
El poder y la palabra: prensa y poder político en las dictaduras : el régimen de Franco ante la prensa y el periodismo 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5606054
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4690546
关于积分的说明 14864352
捐赠科研通 4703667
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2542427
邀请新用户注册赠送积分活动 1507966
关于科研通互助平台的介绍 1472179