Steering the catalyst structure and intermediates adsorption configuration during pulsed nitrate electroreduction

催化作用 吸附 原位 材料科学 化学工程 氮气 硝酸盐 过渡金属 无机化学 反应中间体 电极 化学 氮氧化物 纳米颗粒 氧化还原 化学物理 纳米技术 多相催化 催化循环 动力学
作者
Limin Wu,Shunhan Jia,Ruhan Wang,Jiaqi Feng,Libing Zhang,Hanle Liu,Xing Tong,Rongjuan Feng,Xinchen Kang,Qinggong Zhu,Qingli Qian,Liang Xu,Xiaofu Sun,Buxing Han
出处
期刊:Nature Communications [Nature Portfolio]
卷期号:16 (1): 10444-10444 被引量:7
标识
DOI:10.1038/s41467-025-65391-x
摘要

The electroreduction of nitrate (NO3−) offers a promising pathway for carbon−free NH3 production and nitrogen cycle management. Pulsed NO3− electroreduction has demonstrated to enable the improvement of catalytic performance, but the underlying mechanisms remain little understood. Herein, we tune the Cu catalyst structure and steer the key N−containing intermediate adsorption configuration during pulsed NO3− electroreduction. By applying different positive and negative potentials, in situ dynamic restructuring of the Cu catalyst and the regulation of local microenvironment have been revealed. According to detailed in situ characterizations and theoretical calculations, periodic Cu oxidation occurs within specific potential ranges from −0.2 V to 0.2 V vs. saturated Ag/AgCl, facilitating the transition of *NO adsorption configuration and thereby enhancing NH3 formation. It can also increase NO2− coverage on Cu surface and inhibit side reactions. Conversely, the enhanced catalytic preformation in potential ranges from −1.2 V to −0.2 V was only attributed to the intrinsic characteristics of pulsed electrolysis. This study not only reveals the in−depth understanding of pulsed NO3− electrolysis, but also offers a general way of optimizing other electrocatalytic reactions. The electroreduction of nitrate enables carbon-free ammonia production but is limited by the control of intermediate adsorption. Here, the authors report a pulsed electrolysis strategy that restructures Cu catalysts and regulates N-intermediate adsorption, offering mechanistic insights.
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
nnnnnn完成签到,获得积分10
1秒前
酷波er应助星辰采纳,获得10
1秒前
chenhang1894完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
下雨天留客完成签到,获得积分10
2秒前
酒糟凤爪完成签到 ,获得积分10
3秒前
3秒前
3秒前
研友_VZG7GZ应助冰_采纳,获得10
3秒前
科研通AI6.2应助BUG采纳,获得10
5秒前
Zoe完成签到,获得积分10
5秒前
Jasper应助我就是唐僧同事采纳,获得10
6秒前
6秒前
桐桐应助行知采纳,获得10
7秒前
binli发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
姜老师完成签到,获得积分10
8秒前
初景应助11采纳,获得20
9秒前
11秒前
11秒前
何同学应助BUG采纳,获得10
12秒前
啊呜发布了新的文献求助10
13秒前
姜老师发布了新的文献求助10
13秒前
16秒前
Wri发布了新的文献求助10
17秒前
17秒前
17秒前
李爱国应助ChemNiko采纳,获得10
18秒前
20秒前
sss完成签到 ,获得积分10
20秒前
20秒前
20秒前
20秒前
21秒前
22秒前
研友_VZG7GZ应助朱少采纳,获得10
23秒前
啊呜完成签到,获得积分10
23秒前
24秒前
不羁完成签到 ,获得积分10
24秒前
puhong zhang发布了新的文献求助20
25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
Cronologia da história de Macau 5000
Petrology and Plate Tectonics 800
Prompt Engineering for Clinicians: Harnessing AI in Everyday Medical Practice 600
Electrode Potentials 550
Butch/Femme: Inside Lesbian Gender 500
Handbook Of Synthetic Methodologies And Protocols Of Nanomaterials 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 光电子学 物理化学 电极 基因 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6981696
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8660401
关于积分的说明 18362676
捐赠科研通 6445710
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3093539
关于科研通互助平台的介绍 2150687
邀请新用户注册赠送积分活动 2069860