Tandem Catalysis Enables High‐Rate Nitrate Electroreduction via Interfacial Water Regulation

硝酸盐 催化作用 化学 无机化学 串联 亚硝酸盐 氧化剂 零价铁 选择性 硫黄 废水 氮气 氧化还原 选择性催化还原 纳米颗粒 化学工程 水处理
作者
Ziyang Wu,Zhangsheng Shi,Fengting Xie,Sen Wang,Wei Li,Jianping Yang
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:38 (19): e72651-e72651 被引量:13
标识
DOI:10.1002/adma.72651
摘要

ABSTRACT The electrocatalytic nitrate reduction (NO 3 RR) for rapid nitrate removal offers a sustainable wastewater treatment pathway, but suffers from low activity for practical applications. Herein, we synthesize a tandem catalyst with silver (Ag) nanoparticles implanted in iron phosphide (FeP) nanosheets, demonstrating a remarkable nitrate removal rate of 16.67 mg N L −1 h −1 (98% NO 3 − ‐N conversion and 99% N 2 selectivity via a coupled electro‐chemical pathway) and up to 40 cycles of electrocatalytic stability (6 h per cycle). Mechanistic study by a series of in situ experiments reveals a decoupling and tandem catalytic mechanism for achieving high‐rate activity: the favorable nitrate reduction to nitrite on Ag nanoparticles, and the subsequent accelerated interfacial water activation with elevated local * H concentration on FeP nanosheets. Leveraging this tandem catalyst design, we further develop a paired‐electrolysis flow‐cell reactor integrating NO 3 RR with sulfion oxidation. This system co‐valorizes both contaminants by oxidizing sulfion to elemental sulfur while reducing nitrate to N 2 , achieving an enhanced nitrogen removal rate of ∼ 31.7 mg N L −1 h −1 .
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
gaga发布了新的文献求助30
刚刚
刚刚
1秒前
小柚子的傻二哥应助萦栀采纳,获得10
1秒前
星辰大海应助王了个小婷采纳,获得10
1秒前
2秒前
3秒前
lynn发布了新的文献求助10
3秒前
fairy发布了新的文献求助10
4秒前
小航2025完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
CipherSage应助Clover04采纳,获得10
5秒前
5秒前
刘运丽完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
哒哒哒宰发布了新的文献求助10
6秒前
Lee_Ding_95发布了新的文献求助10
7秒前
hhh发布了新的文献求助10
8秒前
LYB完成签到 ,获得积分10
8秒前
8秒前
8秒前
10秒前
平安发布了新的文献求助10
10秒前
务实寻冬发布了新的文献求助10
11秒前
呆萌从波发布了新的文献求助30
11秒前
Nexus应助zzx采纳,获得20
11秒前
CXR完成签到,获得积分10
11秒前
草莓发布了新的文献求助10
12秒前
lyb完成签到 ,获得积分10
13秒前
小羊完成签到,获得积分10
13秒前
jiejie发布了新的文献求助10
13秒前
酷波er应助CXR采纳,获得10
15秒前
16秒前
科研通AI6.4应助武睿婧采纳,获得10
16秒前
16秒前
务实寻冬完成签到,获得积分10
17秒前
18秒前
hhh完成签到,获得积分10
18秒前
CipherSage应助泡泡糖采纳,获得10
18秒前
CodeCraft应助怡然未来采纳,获得10
19秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(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
Molecular Mechanisms of Photosynthesis, 4th Edition 1000
Organic Reactions, Volume 116 1000
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 510
Social Skills Improvement System-Rating Scales--Chinese Version 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 7254342
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8876255
关于积分的说明 18741684
捐赠科研通 6934884
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3200093
关于科研通互助平台的介绍 2374772
邀请新用户注册赠送积分活动 2174977