Engineering Ce Promoter to Regulate H * Species to Boost Tandem Electrocatalytic Nitrate Reduction for Ammonia Synthesis

材料科学 氨生产 催化作用 氨 氨硼烷 法拉第效率 无机化学 制氢 电化学 有机化学 化学 物理化学 电极
作者
Jihong Dong,Xue‐Zhi Song,Yu‐Xiang Chen,Zhen‐Xu Gai,Zhen Yuan,De‐Kun Liu,Zhenquan Tan,Anmin Liu,Xiaofeng Wang,Shuyan Song
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:35 (25) 被引量:63
标识
DOI:10.1002/adfm.202422025
摘要

Abstract The renewable‐energy‐powered electroreduction of nitrate (NO 3 RR) to ammonia emerges as a generalist for contamination remediation, green ammonia synthesis, and even advanced energy conversion, garnering significant interest. However, it comes across limited ammonia yield and selectivity due to the imbalance active hydrogen (H * ) supply within cutting‐edge single‐center Cu‐based materials. Herein, secondary Ce entity is engineered into Cu/MoO 2 @C substrate by thermal treatment of Ce‐doping NENU‐5 precursors to provide H * effectively. A high NH 3 yield rate (20.3 ± 0.7 mg h −1 mg cat. −1 ) and NO 3 − −to−NH 3 Faradaic efficiency (92 ± 3%) at −0.4 V (vs RHE) can be reached in 5%Ce‐Cu/MoO 2 @C, ranking among the recently reported state‐of‐the‐art catalysts. The core of this boosting performance lies in dual‐site tandem catalysis, in which Cu site adsorbs and activates NO 3 − , and Ce site dissociates water to generate H * , respectively. And the hydrogen spillover from Ce site to vicinal * NO x intermediates on Cu promotes the hydrogenation and ammonia generation with high selectivity. Theoretical calculations further indicate that Ce engineering optimizes the electronic properties, promotes the activation of adsorbed NO 3 − , and decreases the energy barrier in the rate‐determining step within dual‐site catalysis. These findings consolidate the positive role of rare earth center and highlight its corresponding dual‐site catalysis in sustainable ammonia synthesis.
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
人生何处不青山关注了科研通微信公众号
刚刚
夏天发布了新的文献求助10
刚刚
科目三的应助被爱笑的傲薇采纳,获得10
刚刚
Akim的应助被wangzhiyi采纳,获得10
刚刚
1秒前
贪玩薯片完成签到,获得积分10
1秒前
cirush发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
3秒前
852的应助被虫子采纳,获得10
3秒前
3秒前
4秒前
4秒前
5秒前
CarryLJR发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
研友_ana发布了新的文献求助10
6秒前
香蕉觅云的应助被奶龙采纳,获得10
7秒前
Thor完成签到,获得积分10
7秒前
lucky的应助被JPH1990采纳,获得50
7秒前
466发布了新的文献求助10
8秒前
星辰大海的应助被矮小的千愁采纳,获得10
8秒前
8秒前
8秒前
奋斗紫菱发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
MaidLingYan完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
影2857完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
111发布了新的文献求助10
10秒前
小蘑菇的应助被kk采纳,获得50
11秒前
11秒前
11秒前
小破孩发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
12秒前
12秒前
12秒前
格林兰啦发布了新的文献求助10
13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 2000
从自在到自觉:中华民族观念形成研究:全二册 800
Guidelines for fracture-safe and fatigue-reliable design of steel structures 600
Problems and Solutions for Integer and Combinatorial Optimization: Building Skills in Discrete Optimization 600
Organizational Behavior 510
桑白皮エキスの実験的, 臨床的育毛効果について 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 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8000356
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9453563
关于积分的说明 21144974
捐赠科研通 7573443
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3381143
关于科研通互助平台的介绍 2513880
邀请新用户注册赠送积分活动 2415129