Expanding Two‐Dimensional Electrochemical Window Enables Durable Copper‐Based Electrocatalysts for Nitrate‐to‐Ammonia Conversion

电催化剂 硝酸盐 电化学 电解 材料科学 电极 无机化学 电流密度 废水 化学工程 纳米技术 氧化物 化学 电流(流体) 电解水 阳极 分解水 电池(电) 饮用水 电化学电池 水处理 阴极 电化学窗口 聚合物电解质膜电解
作者
Shiyu Zhang,Changhao Liu,Jingwen Jiang,Wangxi Liu,Zhexing Lin,Zhilong Yang,Yinggang Guo,Bin Gao,Jianyong Feng,Zhigang Zou,Zhaosheng Li
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
卷期号:138 (4)
标识
DOI:10.1002/ange.202522700
摘要

Abstract The excessive presence of nitrate pollution in water poses a persistent challenge. Electrochemical nitrate reduction offers a potential approach to address this issue but lacks effective electrocatalysts. Despite being promising electrocatalysts for nitrate reduction to ammonia, copper‐based oxides undergo an evolution process that is poorly understood, while also demonstrating poor stability. Herein, we discovered a two‐dimensional electrochemical window of copper‐based oxide electrocatalysts, influenced not only by the bias potential but also by the nitrate concentration. We expand the two‐dimensional stable operation window of Cu 2 O 1−δ with Ru single‐atom modification and Ni buffer doping, thus achieving a record robust electrocatalyst Ru 1 @(Cu,Ni) 2 O 1−δ for nitrate‐to‐ammonia conversion over 11 000 h at a high current density of 1.6 A cm −2 . Utilizing this electrocatalyst, we designed a hundred‐watt‐scale membrane electrode assembly electrolyzer for the conversion of nitrate to ammonia that can be operated at an industrial‐grade current density of 400 mA cm −2 and a cell voltage of 1.5 V (with a total current of 80 A, 120 W). Furthermore, we developed a solar‐powered integrated system that facilitates the daily synthesis of liquid ammonia at the hundred‐gram scale from wastewater alongside potable water purification.
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
程南完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
moxiang发布了新的文献求助10
2秒前
Lucas应助Carmen采纳,获得30
2秒前
4秒前
负责之玉完成签到,获得积分10
5秒前
Alger完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
JamesYang完成签到,获得积分10
5秒前
yrs完成签到,获得积分10
6秒前
可爱怀莲发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
科研通AI6.4应助shancui采纳,获得10
7秒前
顾矜应助shancui采纳,获得10
7秒前
英俊碧灵发布了新的文献求助16
7秒前
只吃7分饱完成签到,获得积分10
7秒前
今后应助moxiang采纳,获得10
7秒前
cgq完成签到,获得积分10
8秒前
这个好困发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
10秒前
yuhui完成签到,获得积分10
11秒前
cheesy发布了新的文献求助10
11秒前
橙橙发布了新的文献求助10
11秒前
潮湿小兰花完成签到,获得积分10
13秒前
栀尽夏完成签到,获得积分10
16秒前
cgq完成签到,获得积分10
16秒前
17秒前
ding应助完美犀牛采纳,获得10
17秒前
18秒前
tian完成签到,获得积分10
22秒前
科研通AI6.2应助神经哈哈采纳,获得10
23秒前
失眠的紫南完成签到,获得积分10
23秒前
cheesy完成签到,获得积分10
23秒前
Orange应助可爱怀莲采纳,获得10
24秒前
Davvy发布了新的文献求助10
24秒前
March3完成签到,获得积分10
24秒前
kingwill完成签到,获得积分0
25秒前
dinghaifeng发布了新的文献求助10
26秒前
研友_VZG7GZ应助guantlv采纳,获得10
28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
Arthritis and Related Conditions, An Issue of Orthopedic Clinics 1000
Development of a Bridge Weigh-In-Motion System: A technology to convert the bridge response to the passage of traffic into data on vehicle configurations, speeds, times of travel and weights 1000
ズームレンズの光学設計に関する研究 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
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 7288516
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8908149
关于积分的说明 18853869
捐赠科研通 6957162
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3208907
关于科研通互助平台的介绍 2378678
邀请新用户注册赠送积分活动 2184676