Molecular Self-Assembly in Conductive Covalent Networks for Selective Nitrate Electroreduction to Ammonia

化学 选择性 催化作用 电化学 水溶液 电极 无机化学 去湿 电催化剂 氨生产 基质(水族馆) 硝酸盐 化学工程 共价键 组合化学 有机化学 海洋学 物理化学 润湿 工程类 地质学
作者
Feiqing Sun,Yifan Gao,Mengjie Li,Yingke Wen,Yanjie Fang,Thomas J. Meyer,Bing Shan
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:145 (39): 21491-21501 被引量:48
标识
DOI:10.1021/jacs.3c07320
摘要

Electrochemical nitrate (NO3-) reduction in aqueous media provides a useful approach for ammonia (NH3) synthesis. While efforts are focused on developing catalysts, the local microenvironment surrounding the catalyst centers is of great importance for controlling electrocatalytic performance. Here, we demonstrate that a self-assembled molecular iron catalyst integrated in a free-standing conductive hydrogel is capable of selective production of NH3 from NO3- at efficiencies approaching unity. With the electrocatalytic hydrogel, the NH3 selectivity is consistently high under a range of negative biases, which results from the hydrophobicity increase of the polycarbazole-based electrode substrate. In mildly acidic media, proton reduction is suppressed by electro-dewetting of the hydrogel electrode, enhancing the selectivity of NO3- reduction. The electrocatalytic hydrogel is capable of continuous production of NH3 for at least 100 h with NH3 selectivity of ∼89 to 98% at high current densities. Our results highlight the role of constructing an internal hydrophobic surface for electrocatalysts in controlling selectivity in aqueous media.
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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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。
建议保存本图,每天支付宝扫一扫(相册选取)领红包
实时播报
煤炭不甜完成签到,获得积分10
刚刚
hxr完成签到 ,获得积分10
1秒前
1秒前
aaa发布了新的文献求助10
2秒前
马六甲发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
hanghang发布了新的文献求助10
4秒前
大模型应助Ryan采纳,获得10
5秒前
6秒前
Emper发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
小可完成签到 ,获得积分10
8秒前
魔幻灯泡完成签到,获得积分10
8秒前
小马甲应助马六甲采纳,获得10
8秒前
aaa发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
玄风应助CHANG采纳,获得20
11秒前
SciGPT应助qt采纳,获得10
11秒前
12秒前
12秒前
12秒前
Emper完成签到,获得积分10
12秒前
我是老大应助enttt采纳,获得10
12秒前
14秒前
14秒前
果果子发布了新的文献求助30
15秒前
liuguoqian完成签到,获得积分10
15秒前
科研通AI6应助搞怪的雨南采纳,获得30
15秒前
15秒前
乌波的池塘完成签到,获得积分10
15秒前
16秒前
16秒前
Kai发布了新的文献求助10
16秒前
小米发布了新的文献求助10
17秒前
辛德瑞拉发布了新的文献求助10
17秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
18秒前
20秒前
RC_Wang发布了新的文献求助10
21秒前
lie列发布了新的文献求助10
23秒前
小路发布了新的文献求助10
23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
Mentoring for Wellbeing in Schools 1200
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 1061
Binary Alloy Phase Diagrams, 2nd Edition 600
Atlas of Liver Pathology: A Pattern-Based Approach 500
A Technologist’s Guide to Performing Sleep Studies 500
EEG in Childhood Epilepsy: Initial Presentation & Long-Term Follow-Up 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5496516
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4594139
关于积分的说明 14443740
捐赠科研通 4526740
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2480401
邀请新用户注册赠送积分活动 1464976
关于科研通互助平台的介绍 1437722