亲爱的研友该休息了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

Electrocatalytic Reduction of Dinitrogen to Ammonia with Water as Proton and Electron Donor Catalyzed by a Combination of a Tri-ironoxotungstate and an Alkali Metal Cation

化学 无机化学 催化作用 氧化还原 电化学 碱金属 电解 本体电解 氨 选择性催化还原 电解质 有机化学 电极 循环伏安法 物理化学
作者
Avra Tzaguy,Albert Masip‐Sánchez,Liat Avram,Albert Solé‐Daura,Xavier López,Josep M. Poblet,Ronny Neumann
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:145 (36): 19912-19924 被引量:22
标识
DOI:10.1021/jacs.3c06167
摘要

The electrification of ammonia synthesis is a key target for its decentralization and lowering impact on atmospheric CO2 concentrations. The lithium metal electrochemical reduction of nitrogen to ammonia using alcohols as proton/electron donors is an important advance, but requires rather negative potentials, and anhydrous conditions. Organometallic electrocatalysts using redox mediators have also been reported. Water as a proton and electron donor has not been demonstrated in these reactions. Here a N2 to NH3 electrocatalytic reduction using an inorganic molecular catalyst, a tri-iron substituted polyoxotungstate, {SiFe3W9}, is presented. The catalyst requires the presence of Li+ or Na+ cations as promoters through their binding to {SiFe3W9}. Experimental NMR, CV and UV-vis measurements, and MD simulations and DFT calculations show that the alkali metal cation enables the decrease of the redox potential of {SiFe3W9} allowing the activation of N2. Controlled potential electrolysis with highly purified 14N2 and 15N2 ruled out formation of NH3 from contaminants. Importantly, using Na+ cations and polyethylene glycol as solvent, the anodic oxidation of water can be used as a proton and electron donor for the formation of NH3. In an undivided cell electrolyzer under 1 bar N2, rates of NH3 formation of 1.15 nmol sec-1 cm-2, faradaic efficiencies of ∼25%, 5.1 equiv of NH3 per equivalent of {SiFe3W9} in 10 h, and a TOF of 64 s-1 were obtained. The future development of suitable high surface area cathodes and well solubilized N2 and the use of H2O as the reducing agent are important keys to the future deployment of an electrocatalytic 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
无情幻巧完成签到,获得积分10
12秒前
自然的妙梦完成签到,获得积分10
16秒前
sissiarno完成签到,获得积分0
29秒前
思源的应助被活泼晓兰采纳,获得10
35秒前
谦让的代桃完成签到 ,获得积分10
37秒前
高高仙人掌完成签到,获得积分10
58秒前
超帅的幻枫完成签到,获得积分10
59秒前
1分钟前
活泼晓兰发布了新的文献求助10
1分钟前
123456777完成签到 ,获得积分0
2分钟前
闪闪雍完成签到,获得积分10
2分钟前
复杂芷文完成签到,获得积分10
2分钟前
清脆雅柔完成签到,获得积分10
2分钟前
包容夏柳完成签到,获得积分10
2分钟前
踏实的白卉完成签到,获得积分10
3分钟前
靓丽的初丹完成签到,获得积分10
3分钟前
灵巧孤菱完成签到,获得积分10
3分钟前
危机的棒棒糖完成签到,获得积分10
3分钟前
Cosmosurfer完成签到,获得积分0
3分钟前
飞哥与小佛完成签到,获得积分10
3分钟前
舒心天蓝完成签到,获得积分10
4分钟前
4分钟前
yy发布了新的文献求助30
4分钟前
4分钟前
Jiang发布了新的文献求助10
4分钟前
坚强的钻石完成签到,获得积分10
5分钟前
无所谓发布了新的文献求助10
5分钟前
Jiang完成签到,获得积分20
5分钟前
聪明的煎蛋完成签到,获得积分10
5分钟前
苗小天发布了新的文献求助10
5分钟前
美好的海秋完成签到,获得积分10
6分钟前
文静霸完成签到,获得积分10
6分钟前
苗小天完成签到,获得积分10
6分钟前
SciGPT的应助被科研通管家采纳,获得10
6分钟前
合适的太英完成签到,获得积分10
6分钟前
科研通AI2S的应助被yy采纳,获得10
6分钟前
无所谓发布了新的文献求助10
6分钟前
超级的迎梅完成签到,获得积分10
7分钟前
故意的丹萱完成签到,获得积分10
7分钟前
充电宝的应助被和谐归尘采纳,获得10
7分钟前
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
Rosenblum, Global Change Biology 800
自動車の空力技術 800
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Issues in Task-Based Language Teaching 500
Geschichtliche Grundbegriffe (GGB), Band 5: Pro–Soz 300
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 化学工程 工程类 有机化学 物理 复合材料 生物化学 内科学 细胞生物学 基因 遗传学 免疫学 冶金 光电子学 癌症研究
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7785354
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9324360
关于积分的说明 20398373
捐赠科研通 7373973
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3321350
关于科研通互助平台的介绍 2469303
邀请新用户注册赠送积分活动 2337685