Boosting Electrochemical Nitrogen Reduction via Axial Coordination Engineering on Single‐Iron‐Atom Catalysts

材料科学 吸附 法拉第效率 电化学 催化作用 氧化还原 解吸 氮气 配体(生物化学) 酞菁 密度泛函理论 氨生产 纳米技术 无机化学 电极 计算化学 物理化学 有机化学 受体 化学 生物化学
作者
Yang Yang,Hanlin Wang,Xuehai Tan,Keren Jiang,Shengli Zhai,Yifan Li,Xuesong Xie,Ning Chen,Hao Zhang,Zhi Li
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:34 (39) 被引量:43
标识
DOI:10.1002/adfm.202403535
摘要

Abstract Electrocatalytic nitrogen (N 2 ) reduction reaction (NRR) presents a sustainable alternative to the Haber–Bosch process for ammonia (NH 3 ) synthesis. Iron phthalocyanine (FePc) is demonstrated as a promising catalyst for the electrocatalytic NRR. However, FePc with planar symmetric Fe‐N 4 sites exhibits poor N 2 adsorption and activation capabilities, resulting in an unsatisfactory NRR performance. Herein, an axial oxygen coordination strategy is developed to optimize the local electron distribution on FePc for improving N 2 adsorption and activation. The as‐obtained FePc‐O‐CP shows a superior NH 3 yield rate (59.72 µg h −1 mg −1 cat. ) and a considerable Faradaic efficiency (13.76%) in 0.1 m HCl. Density functional theory (DFT) calculations verify that the axial oxygen ligand on FePc inhibits the adsorption of H + and enhances the N 2 adsorption and activation, thereby greatly promoting NH 3 generation. This work reveals the significance of regulating the local coordination environment of single‐atom catalysts for improving electrocatalytic NRR performance and provides a feasible strategy for the rational design of atomic‐scale active sites.
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
黑粉头头完成签到,获得积分10
刚刚
文艺悟空完成签到,获得积分10
1秒前
搞怪的白云完成签到 ,获得积分0
2秒前
2秒前
暮商完成签到 ,获得积分10
3秒前
aaa完成签到 ,获得积分10
4秒前
elisaw完成签到 ,获得积分10
5秒前
6秒前
欧皇完成签到 ,获得积分10
6秒前
科研浩完成签到 ,获得积分10
7秒前
干饭选手又困了完成签到 ,获得积分10
7秒前
执着的忆雪完成签到,获得积分10
7秒前
天涯书生完成签到,获得积分10
7秒前
晗安完成签到,获得积分10
8秒前
秋天完成签到,获得积分10
8秒前
媛媛完成签到 ,获得积分10
9秒前
小小吴完成签到,获得积分10
9秒前
笑点低苗条完成签到,获得积分10
11秒前
white完成签到,获得积分10
11秒前
Harlotte完成签到 ,获得积分10
12秒前
小暴完成签到,获得积分10
14秒前
15秒前
晴空万里完成签到 ,获得积分10
16秒前
淘淘完成签到 ,获得积分10
17秒前
23秒前
炙热的笑翠完成签到,获得积分10
23秒前
25秒前
27秒前
luckydog完成签到 ,获得积分10
28秒前
ldjs7完成签到 ,获得积分20
28秒前
安efvdw发布了新的文献求助10
29秒前
瓦尔登包完成签到 ,获得积分10
31秒前
cdm700完成签到,获得积分10
32秒前
Oracle应助hhhhh采纳,获得50
33秒前
飞快的迎南完成签到,获得积分10
33秒前
小巧元容发布了新的文献求助10
33秒前
bener完成签到,获得积分10
33秒前
晗安完成签到,获得积分10
34秒前
qpzn完成签到,获得积分10
34秒前
背带裤打篮球完成签到,获得积分0
36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
Nondestructive Testing Handbook: Vol. 4, Thermal and Infrared Testing (IR), 4th ed 800
作者名:Kristopher P. Plain,悉尼大学的,目前只能查到其四篇论文,想找到其博士论文 590
Évora na Idade Média 555
Soil mites of the family Rhagidiidae (Actinedida: Eupodoidea). Morphology, Systematics, Ecology 520
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Radical Reactions 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 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 7355536
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8966409
关于积分的说明 19048790
捐赠科研通 7003185
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3222075
关于科研通互助平台的介绍 2386372
邀请新用户注册赠送积分活动 2202701