Matched Kinetics Process Over Fe2O3‐Co/NiO Heterostructure Enables Highly Efficient Nitrate Electroreduction to Ammonia

非阻塞I/O 动力学 硝酸盐 异质结 无机化学 化学 氨生产 电催化剂 过程(计算) 化学工程 材料科学 催化作用 电化学 物理化学 电极 光电子学 有机化学 计算机科学 工程类 操作系统 量子力学 物理 生物化学
作者
Qiang Yang,Yongguang Bu,Shuailei Pu,Longgang Chu,Weifeng Huang,Xiangdong Zhu,Cun Liu,Guodong Fang,Peixin Cui,Dongmei Zhou,Yujun Wang
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
卷期号:136 (15)
标识
DOI:10.1002/ange.202400428
摘要

Abstract Tandem nitrate electroreduction reaction (NO 3 − RR) is a promising method for green ammonia (NH 3 ) synthesis. However, the mismatched kinetics processes between NO 3 − ‐to‐NO 2 − and NO 2 − ‐to‐NH 3 results in poor selectivity for NH 3 and excess NO 2 − evolution in electrolyte solution. Herein, a Ni 2+ substitution strategy for developing oxide heterostructure in Co/Fe layered double oxides (LDOs) was designed and employed as tandem electrocataltysts for NO 3 − RR. (Co 0.83 Ni 0.16 ) 2 Fe exhibited a high NH 3 yield rate of 50.4 mg ⋅ cm −2 ⋅ h −1 with a Faradaic efficiency of 97.8 % at −0.42 V vs. reversible hydrogen electrode (RHE) in a pulsed electrolysis test. By combining with in situ / operando characterization technologies and theoretical calculations, we observed the strong selectivity of NH 3 evolution over (Co 0.83 Ni 0.16 ) 2 Fe, with Ni playing a dual role in NO 3 − RR by i) modifying the electronic behavior of Co, and ii) serving as complementary site for active hydrogen (*H) supply. Therefore, the adsorption capacity of *NO 2 and its subsequent hydrogenation on the Co sites became more thermodynamically feasible. This study shows that Ni substitution promotes the kinetics of the NO 3 − RR and provides insights into the design of tandem electrocatalysts for NH 3 evolution.
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
王挪完成签到,获得积分10
刚刚
务实水池发布了新的文献求助10
1秒前
secretabc1212发布了新的文献求助10
2秒前
ddd完成签到 ,获得积分10
4秒前
小笼包完成签到,获得积分10
4秒前
rowam发布了新的文献求助10
5秒前
正人发布了新的文献求助10
6秒前
Arthur完成签到,获得积分10
7秒前
积极璎完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
劲凉王完成签到,获得积分10
8秒前
平淡纲发布了新的文献求助10
9秒前
科研通AI2S应助木子李李采纳,获得10
9秒前
竹忆应助健忘的星星采纳,获得10
10秒前
molihuakai应助Leah采纳,获得30
10秒前
今后应助周子淦采纳,获得10
10秒前
少一点丶天分完成签到,获得积分10
10秒前
77发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
12秒前
12秒前
万能图书馆应助CXY采纳,获得10
12秒前
源源完成签到,获得积分10
14秒前
驴驴发布了新的文献求助10
15秒前
aftjh完成签到,获得积分10
16秒前
李豆豆发布了新的文献求助10
16秒前
16秒前
16秒前
郁金香完成签到,获得积分10
16秒前
17秒前
WWW发布了新的文献求助10
17秒前
qq发布了新的文献求助10
18秒前
芸遥应助kkadaz采纳,获得30
18秒前
徐1发布了新的文献求助10
19秒前
111完成签到,获得积分10
20秒前
20秒前
TT发布了新的文献求助30
21秒前
周子淦发布了新的文献求助10
21秒前
xxl完成签到,获得积分10
22秒前
677完成签到,获得积分10
24秒前
高分求助中
Psychopathic Traits and Quality of Prison Life 1000
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 660
Signals, Systems, and Signal Processing 610
天津市智库成果选编 600
Forced degradation and stability indicating LC method for Letrozole: A stress testing guide 500
全相对论原子结构与含时波包动力学的理论研究--清华大学 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 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 6451760
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8263479
关于积分的说明 17608492
捐赠科研通 5516392
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2903725
邀请新用户注册赠送积分活动 1880669
关于科研通互助平台的介绍 1722664