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!

Designing Efficient Nitrate Reduction Electrocatalysts by Identifying and Optimizing Active Sites of Co-Based Spinels

化学 还原(数学) 硝酸盐 无机化学 组合化学 几何学 有机化学 数学
作者
Qi Hu,Shuai Qi,Qihua Huo,Yuxin Zhao,Jianju Sun,Xinbao Chen,Miaoyuan Lv,Weiliang Zhou,Chao Feng,Xiaoyan Chai,Hengpan Yang,Chuanxin He
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:146 (5): 2967-2976 被引量:214
标识
DOI:10.1021/jacs.3c06904
摘要

Cobalt-based spinel oxides (i.e., Co3O4) are emerging as low-cost and selective electrocatalysts for the electrochemical nitrate reduction reaction (NO3-RR) to ammonia (NH3), although their activity is still unsatisfactory and the genuine active site is unclear. Here, we discover that the NO3-RR activity of Co3O4 is highly dependent on the geometric location of the Co site, and the NO3-RR prefers to occur at octahedral Co (CoOh) rather than tetrahedral Co (CoTd) sites. Moreover, CoOhO6 is electrochemically transformed to CoOhO5 along with the formation of O vacancies (Ov) during the process of NO3-RR. Both experimental and theoretic results reveal that in situ generated CoOhO5-Ov configuration is the genuine active site for the NO3-RR. To further enhance the activity of CoOh sites, we replace inert CoTd with different contents of Cu2+ cations, and a volcano-shape correlation between NO3-RR activity and electronic structures of CoOh is observed. Impressively, in 1.0 M KOH, (Cu0.6Co0.4)Co2O4 with optimized CoOh sites achieves a maximum NH3 Faradaic efficiency of 96.5% with an ultrahigh NH3 rate of 1.09 mmol h-1 cm-2 at -0.45 V vs reversible hydrogen electrode, outperforming most of other reported nonprecious metal-based electrocatalysts. Clearly, this work paves new pathways for boosting the NO3-RR activity of Co-based spinels by tuning local electronic structures of CoOh 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
22秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
22秒前
西柚柠檬完成签到 ,获得积分10
33秒前
狂野的含烟完成签到 ,获得积分10
1分钟前
无私的梦凡完成签到,获得积分10
1分钟前
勤劳觅风完成签到,获得积分10
2分钟前
领导范儿应助firesquall采纳,获得10
2分钟前
笨笨的怜雪完成签到 ,获得积分10
2分钟前
3分钟前
3分钟前
烟花应助科研通管家采纳,获得10
4分钟前
我是老大应助科研通管家采纳,获得10
4分钟前
9527发布了新的文献求助10
4分钟前
4分钟前
5分钟前
5分钟前
firesquall发布了新的文献求助10
5分钟前
酷酷海豚完成签到,获得积分10
6分钟前
6分钟前
firesquall完成签到,获得积分10
6分钟前
BowieHuang应助科研通管家采纳,获得10
6分钟前
6分钟前
111发布了新的文献求助10
6分钟前
无花果应助111采纳,获得10
6分钟前
6分钟前
磊大彪完成签到 ,获得积分10
6分钟前
Endlos完成签到,获得积分10
7分钟前
研友_VZG7GZ应助Endlos采纳,获得10
7分钟前
7分钟前
111发布了新的文献求助10
7分钟前
烟花应助111采纳,获得10
7分钟前
络噬元兽完成签到 ,获得积分10
7分钟前
hahaha完成签到,获得积分10
8分钟前
8分钟前
酷波er应助科研通管家采纳,获得10
8分钟前
MchemG应助科研通管家采纳,获得30
8分钟前
8分钟前
111发布了新的文献求助10
8分钟前
英姑应助111采纳,获得10
8分钟前
秀丽的莹完成签到 ,获得积分10
9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
Burger's Medicinal Chemistry, Drug Discovery and Development, Volumes 1 - 8, 8 Volume Set, 8th Edition 1800
Cronologia da história de Macau 1600
Handbook on Climate Mobility 1111
Current concept for improving treatment of prostate cancer based on combination of LH-RH agonists with other agents 1000
Research Handbook on the Law of the Sea 1000
Contemporary Debates in Epistemology (3rd Edition) 1000
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 纳米技术 计算机科学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 物理化学 光电子学 细胞生物学 基因 电极 遗传学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6172213
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7999652
关于积分的说明 16638612
捐赠科研通 5276333
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2814286
邀请新用户注册赠送积分活动 1794041
关于科研通互助平台的介绍 1659790