Boosting Electrocatalytic Nitrogen Reduction on Cobalt‐Based Perovskite via Regulating Reaction Pathway through Donation‐Back‐Donation Modulation

催化作用 钙钛矿(结构) 化学 电催化剂 过渡金属 电化学 无机化学 材料科学 物理化学 有机化学 电极
作者
Ning Han,Wei Zhang,Jianxiang Wu,Kaibin Chu,Shihui Feng,Shuo Wang,Alain R. Puente Santiago,Jinlin Long,Bo Weng,Bao‐Lian Su
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
标识
DOI:10.1002/anie.202504601
摘要

The electrocatalytic approach of combining N2 and H2O to produce ammonia, known as the electrocatalytic N2 reduction reaction (eNRR), has garnered significant attention due to its environmental benefits and potential for supporting a decentralized agricultural economy. However, the underlying chemistry governing the reaction pathways remains poorly understood, hindering the design of low‐cost and efficient eNRR catalysts. Here we report the enhancement of the electrocatalytic eNRR activity of perovskite oxides by tuning the reaction pathway through a “donation‐back donation” mechanism. This is achieved by controlling the spin state via adjusting the distribution of d orbital electrons in low‐cost transition metals, such as cobalt. Specifically, the cobalt in perovskite SrCoO3 (SC) with a low‐spin state demonstrates an 18 times higher ammonia yield rate compared to that in Co3O4 and 1.5 times higher than cobalt in perovskite LaCoO3 (LC). The low spin states of cobalt in SC enable better control of the eNRR reaction pathway over the transformation of *N2H to *NHNH or *NNH2, resulting in alternating hydrogenation in SC rather than distal hydrogenation in LC with a high spin state. The unprecedented improvement in eNRR by regulating the spin state of Co demonstrates the bright of low‐cost Co‐based electrocatalysts for ammonia production.
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
梅子完成签到 ,获得积分10
刚刚
zxy完成签到 ,获得积分10
2秒前
刘哔发布了新的文献求助10
2秒前
包包酱完成签到,获得积分10
2秒前
ccq发布了新的文献求助10
2秒前
devil完成签到,获得积分10
4秒前
Finch11完成签到,获得积分10
4秒前
华仔应助谢富杰采纳,获得10
5秒前
6秒前
冰魂应助Singsea采纳,获得10
9秒前
刘哔完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
剁椒鱼头完成签到 ,获得积分10
12秒前
hahhahahh发布了新的文献求助10
12秒前
yanghui完成签到,获得积分20
14秒前
kjhkj发布了新的文献求助10
16秒前
16秒前
18秒前
19秒前
邝边边完成签到,获得积分10
20秒前
21秒前
kjhkj完成签到,获得积分10
22秒前
韩hqf发布了新的文献求助10
25秒前
Orange应助怡然幼枫采纳,获得10
26秒前
ccq完成签到,获得积分10
27秒前
淡淡书白完成签到,获得积分10
28秒前
rachel03发布了新的文献求助10
29秒前
娟娟完成签到 ,获得积分10
30秒前
Ava应助科研通管家采纳,获得10
31秒前
31秒前
ED应助科研通管家采纳,获得10
31秒前
爆米花应助科研通管家采纳,获得10
31秒前
orixero应助科研通管家采纳,获得10
31秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
31秒前
研友_VZG7GZ应助科研通管家采纳,获得10
31秒前
SherlockJia应助科研通管家采纳,获得10
32秒前
32秒前
Lucas应助科研通管家采纳,获得10
32秒前
32秒前
32秒前
高分求助中
【此为提示信息,请勿应助】请按要求发布求助,避免被关 20000
ISCN 2024 – An International System for Human Cytogenomic Nomenclature (2024) 3000
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 2000
Encyclopedia of Geology (2nd Edition) 2000
105th Edition CRC Handbook of Chemistry and Physics 1600
Maneuvering of a Damaged Navy Combatant 650
Fashion Brand Visual Design Strategy Based on Value Co-creation 350
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 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3777773
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3323295
关于积分的说明 10213571
捐赠科研通 3038542
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1667545
邀请新用户注册赠送积分活动 798161
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 758275