A Phosphide Active‐Hydrogen Valve: Redirecting Interfacial Hydrogen from Hydrogen Evolution into C–N Coupling for Efficient Urea Electrosynthesis

材料科学 法拉第效率 电合成 基质(水族馆) 氢 化学工程 联轴节(管道) 可逆氢电极 催化作用 制氢 电化学 无机化学 纳米片 分解水 尿素 电极 磷化物 产量(工程) 纳米技术 析氧
作者
Pengyue Shan,Weimian Zhang,Chao Song,Haoliang Huang,Kaiyang Xu,Zhipeng Yu,Chenyue Zhang,Liyuan Zeng,Hang Cui,Yang Zhao,Laihong Shen,Lifeng Liu
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
标识
DOI:10.1002/adfm.79078
摘要

ABSTRACT Electrocatalytic CO 2 /NO 3 − co‐reduction offers a sustainable route to urea synthesis but remains constrained by mismatched carbon/nitrogen intermediate supply and uncontrolled competition between substrate hydrogenation and the hydrogen evolution reaction (HER). Here, interfacial active‐hydrogen flux regulation is proposed as a design principle that matches *H generation with directional consumption within the C–N coupling network and is realized in Fe‐doped Ni 2 P nanosheet arrays. The metal‐phosphorus framework buffers and delivers *H, sustaining hydrogenation while suppressing futile recombination into H 2 . Fe incorporation simultaneously constructs electronically dichotomous microdomains: electron‐deficient Fe sites activate CO 2 and stabilize *CO, whereas the electron‐enriched Ni sites drive NO 3 − hydrogenation toward *NH 2 . Such synergistic regulation synchronizes *CO/*NH 2 supply with timely *H utilization, redirecting interfacial hydrogen from a competing HER precursor into a productive coupling resource. Operando spectroscopy and theoretical calculations corroborate enhanced precursor formation, a lowered C–N coupling barrier, and thermodynamic preference for substrate hydrogenation over HER. Fe‐Ni 2 P delivers a urea Faradaic efficiency of 65.84% and a yield rate of 1820.31 µg h −1 cm −2 at −0.4 V vs. RHE in an H‐cell, reaching 3688.91 µg h −1 cm −2 at 1.6 V in a membrane electrode assembly with a 50.69% Faradaic efficiency, offering a transferable design strategy for multi‐reactant C–N coupling electrocatalysis.
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
sora完成签到,获得积分10
刚刚
木头羊完成签到 ,获得积分10
1秒前
英俊的铭的应助被高大的凝阳采纳,获得10
1秒前
1秒前
2秒前
jijiu完成签到,获得积分10
2秒前
JinYang完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
3秒前
hyishu完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
活泼山雁完成签到,获得积分10
5秒前
美满元风发布了新的文献求助10
5秒前
长情的玉兰完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
善良的嫣发布了新的文献求助10
6秒前
sugar发布了新的文献求助10
7秒前
swc完成签到,获得积分20
7秒前
7秒前
隐形冬寒发布了新的文献求助10
7秒前
jijiu发布了新的文献求助10
8秒前
852的应助被蟑螂爆浆采纳,获得10
9秒前
9秒前
深情安青的应助被66采纳,获得10
9秒前
hxxxx发布了新的文献求助10
9秒前
晚风完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
科研通AI6.2的应助被congcong采纳,获得10
10秒前
充电宝的应助被石愚志采纳,获得10
11秒前
名字是乱码完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
12秒前
大意的寒梅完成签到 ,获得积分10
12秒前
13秒前
vicky完成签到 ,获得积分10
14秒前
缥缈听白发布了新的文献求助10
14秒前
Mic的应助被望江饮月采纳,获得10
15秒前
隐形曼青的应助被缥缈的飞雪采纳,获得30
15秒前
稳重的翠曼的应助被望江饮月采纳,获得10
15秒前
稳重的翠曼的应助被望江饮月采纳,获得10
15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
Nanocomposite Removal of Pesticides from Wastewater 2000
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 1000
Электротехническая система магнитожидкостной герметизации валов регулируемых электродвигателей 800
日本語と中国語及びチベット・ビルマ語の語源関連性に関する分析 800
Practical Manual of Forensic Psychophysiology: Methodology, Execution, and Fields of Application 800
Holistic Discourse Analysis, Second Edition by Robert E. Longacre 666
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 内科学 复合材料 催化作用 心理学 人工智能 细胞生物学 光电子学 无机化学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7945163
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9426733
关于积分的说明 20980861
捐赠科研通 7530714
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3368118
关于科研通互助平台的介绍 2504600
邀请新用户注册赠送积分活动 2400042