清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!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,伴您科研之路漫漫前行!

Double-Phase Heterostructure within Fe-Doped Cu2–xS Quantum Dots with Boosted Electrocatalytic Nitrogen Reduction

异质结 电化学 可逆氢电极 材料科学 氧化还原 相(物质) 兴奋剂 量子产额 氮气 电极 化学 分析化学(期刊) 无机化学 物理化学 光电子学 工作电极 荧光 有机化学 物理 量子力学 色谱法
作者
Dongxu Zhang,Yanhong Liu,Baodong Mao,Haitao Li,Tianyao Jiang,Dongqi Zhang,Weixuan Dong,Weidong Shi
出处
期刊:ACS Sustainable Chemistry & Engineering [American Chemical Society]
卷期号:9 (7): 2844-2853 被引量:38
标识
DOI:10.1021/acssuschemeng.0c08708
摘要

Electrochemical nitrogen reduction reaction (NRR) is considered as one of the most promising methods for NH3 synthesis under room temperature and ambient pressure. A grand challenge of NRR is the development of efficient electrocatalysts, for which the delicate nanostructuring of catalysts plays an important role. Herein, a series of Fe-doped Cu2–xS quantum dots (QDs) are synthesized with multiple active sites and interface engineering, in which the double-phase heterostructure plays a key role for boosting NRR activity. The yield of NH3 was obviously improved with the increase of Fe content from 0 to 3% but started to decrease with Fe from 3 to 9%. The optimized Fe3%–Cu2–xS QDs show an outstanding NH3 yield of 26.4 μg h–1 mg–1cat at −0.7 V (vs the reversible hydrogen electrode), which is 5 times higher than that of Cu2–xS QDs. More importantly, we observed that the highest NRR activity in Fe3%–Cu2–xS QDs was ascribed to the formation of an inherent double-phase heterostructure of Cu2–xS/Cu5FeS4, whereas the complete conversion to single-phase Cu5FeS4 with increased Fe doping (9%) resulted in the activity decrease. Further, N2 temperature-programmed desorption and electrochemical impedance spectra characterizations confirm the stronger chemical adsorption of N2 and faster charge transfer in the Cu2–xS/Cu5FeS4 QDs. A plausible mechanism was proposed for the double-phase Cu2–xS/Cu5FeS4 heterostructure, where the interface provides efficient charge transfer and more active sites of Cu, Fe, and S for the synergetic adsorption and activation of N2. Our work provides a simple strategy for the design of NRR electrocatalysts, which may also bring new inspiration for the preparation of the inherent double-phase heterostructure within other doped QDs.

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
Ava应助心灵美悟空采纳,获得10
5秒前
fatcat完成签到,获得积分10
5秒前
khaihay完成签到 ,获得积分10
11秒前
lb001完成签到 ,获得积分10
14秒前
古炮完成签到 ,获得积分10
17秒前
alex12259完成签到 ,获得积分10
20秒前
FMHChan完成签到,获得积分10
22秒前
26秒前
小木应助科研通管家采纳,获得10
30秒前
31秒前
Freddy完成签到 ,获得积分10
31秒前
剁辣椒蒸鱼头完成签到 ,获得积分10
34秒前
会飞的柯基完成签到 ,获得积分10
42秒前
心灵美悟空完成签到,获得积分20
50秒前
songweijun完成签到 ,获得积分10
59秒前
rockyshi完成签到 ,获得积分10
1分钟前
allrubbish完成签到,获得积分10
1分钟前
无辜的行云完成签到 ,获得积分0
1分钟前
苗条的枕头完成签到 ,获得积分10
1分钟前
123456完成签到 ,获得积分10
2分钟前
彩色的芷容完成签到 ,获得积分10
2分钟前
超男完成签到 ,获得积分10
2分钟前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
2分钟前
CC完成签到,获得积分10
2分钟前
Vincent完成签到 ,获得积分10
2分钟前
2分钟前
2分钟前
充电宝应助阔达乐荷采纳,获得10
3分钟前
英俊的铭应助粗心的黑猫采纳,获得10
3分钟前
Ttimer完成签到,获得积分10
3分钟前
YZY完成签到 ,获得积分10
3分钟前
3分钟前
阔达乐荷发布了新的文献求助10
3分钟前
Qi完成签到 ,获得积分10
3分钟前
阔达乐荷完成签到,获得积分10
4分钟前
daisygogogo发布了新的文献求助10
4分钟前
激动的似狮完成签到,获得积分0
4分钟前
4分钟前
molihuakai应助科研通管家采纳,获得10
4分钟前
Jasper应助科研通管家采纳,获得10
4分钟前
高分求助中
Overcoming Stigma and Bias in Obesity Management 800
Malcolm Fraser : a biography 700
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Bounds for Statistical Estimation in Semiparametric Models 500
Climate change and sports: Statistics report on climate change and sports 500
Forced degradation and stability indicating LC method for Letrozole: A stress testing guide 500
Ideology and Meaning-Making under the Putin Regime 450
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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6473434
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8276674
关于积分的说明 17646876
捐赠科研通 5553365
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2909780
邀请新用户注册赠送积分活动 1886559
关于科研通互助平台的介绍 1738550