Tandem Nitrate Electroreduction to Ammonia with Industrial-Level Current Density on Hierarchical Cu Nanowires Shelled with NiCo-Layered Double Hydroxide

过电位 氢氧化物 硝酸盐 催化作用 电化学 纳米线 串联 无机化学 电催化剂 材料科学 层状双氢氧化物 氨生产 法拉第效率 化学工程 电极 化学 纳米技术 有机化学 物理化学 复合材料 工程类
作者
Xiaoxue Zhang,Xiaokang Liu,Zhen‐Feng Huang,Lei Guo,Gan Li,Shishi Zhang,Muhammad Ajmal,Lun Pan,Chengxiang Shi,Xiangwen Zhang,Guidong Yang,Ji‐Jun Zou
出处
期刊:ACS Catalysis [American Chemical Society]
卷期号:13 (22): 14670-14679 被引量:94
标识
DOI:10.1021/acscatal.3c04541
摘要

Electrochemical conversion of industrial nitrate wastewater to valuable ammonia (NH3) is an attractive method for nitrate removal and NH3 production. However, the energy efficiency is limited by the high reaction overpotential and poor selectivity. Herein, we demonstrate a tandem electrode composed of hierarchical Cu nanowires shelled with NiCo-layered double hydroxide (NiCo LDH/Cu NW) that exhibits an industrial-relevant NH3 partial current density of 570 mA cm–2 while maintaining a Faradaic efficiency of 94.25% through the nitrate reduction reaction (NO3RR). The practical application of the NO3RR route in simulated wastewater with different NO3– concentrations and in membrane electrode assembly is developed, which demonstrates great potential for industrial application. Furthermore, online differential electrochemical mass spectrometry, in situ Fourier transform infrared spectroscopy, and density functional theory calculations confirm the tandem catalysis mechanism of NiCo LDH/Cu NW, suggesting that the activity of catalysts for NO3RR could be attributed to the synergy effects, in which Cu nanowires would preferentially catalyze the reduction of NO3– to NO2– and then NiCo LDH catalyzes the reduction of NO2– to NH3.
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
刚刚
东方元语应助lagertha采纳,获得20
刚刚
xiaoxiao发布了新的文献求助10
1秒前
YXM1完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
1秒前
无花果应助王欣采纳,获得10
1秒前
lucky发布了新的文献求助10
1秒前
chenpoem发布了新的文献求助30
2秒前
SZQR完成签到 ,获得积分10
2秒前
3秒前
season完成签到,获得积分10
3秒前
TRY发布了新的文献求助10
3秒前
lnd完成签到 ,获得积分20
5秒前
毛毛虫完成签到,获得积分20
5秒前
Gr发布了新的文献求助30
5秒前
情怀应助zmy采纳,获得10
5秒前
5秒前
既白发布了新的文献求助10
6秒前
丘比特应助kky采纳,获得10
6秒前
7yin秦发布了新的文献求助10
7秒前
yyyfff应助MIKO采纳,获得10
8秒前
8秒前
阳光he发布了新的文献求助20
9秒前
9秒前
yy发布了新的文献求助10
10秒前
lry5211发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
所所应助一小揪儿采纳,获得10
11秒前
12秒前
zigzag发布了新的文献求助10
13秒前
zz发布了新的文献求助10
13秒前
14秒前
14秒前
cc完成签到,获得积分10
15秒前
galaxy发布了新的文献求助10
15秒前
袁气奶豆完成签到,获得积分10
15秒前
xingxing发布了新的文献求助10
16秒前
万能图书馆应助yy采纳,获得10
16秒前
舒心的世界完成签到,获得积分10
16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
An Introduction to Foreign Language Learning and Teaching 750
China Pluperfect I: Epistemology of Past and Outside in Chinese Art 520
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
The fast track to determining transfer functions of linear circuits: The student guide 500
The Analytical and Numerical Solution of Electric and Magnetic Fields 500
Synthesis of P-Chiral Phosphine Ligands and Their Applications in Asymmetric Catalysis 400
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 7622244
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9197534
关于积分的说明 19715344
捐赠科研通 7193777
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3272947
关于科研通互助平台的介绍 2435355
邀请新用户注册赠送积分活动 2268327