Piezoelectricity regulated ohmic contact in M/BaTiO3 (M = Ru, Pd, Pt) for charge collision and hydrogen free radical production in ammonia electrosynthesis

电合成 催化作用 欧姆接触 制氢 电化学 氨生产 光化学 化学 材料科学 纳米技术 电极 物理化学 有机化学 图层(电子)
作者
Shaoce Zhang,Dong Chen,Ying Guo,Rong Zhang,Yuwei Zhao,Zhaodong Huang,Jun Fan,Johnny C. Ho,Chunyi Zhi
出处
期刊:Materials Today [Elsevier BV]
卷期号:66: 17-25 被引量:51
标识
DOI:10.1016/j.mattod.2023.03.011
摘要

Electrochemical nitrate reduction reaction (NO3RR) is a promising alternative technique for NH3 generation toward the energy-consuming Haber-Bosch process. Nevertheless, it remains hindered by the competitive hydrogen evolution reaction (HER). Herein, the piezoelectric effect of electron-rich BaTiO3 with oxygen vacancies is introduced to promote NO3RR performance. Combining with metal particles (Ru, Pd and Pt), the catalyst achieves a maximal Faradaic efficiency of 95.3% and NH3 yield rate of 6.87 mg h−1 mgcat.−1. Upon piezoelectricity, the interface between metal nanoparticles and BaTiO3 is effectively modulated from Schottky contact to ohmic contact, which leads to unobstructed electron transfer. Abundant hydrogen radicals (·H) can be then produced from the collision between plentiful electrons and polar water molecules adsorbed on the polar surface. Such ·H can significantly facilitate the hydrogenation of reaction intermediates in NO3RR. Meanwhile, this process suppresses the Volmer-Heyrovsky step, therefore inhibiting the HER within a wide range of external potential. This work suggests a new strategy for promoting the performance of multi-electron-involved catalytic reactions.
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
NexusExplorer应助科研通管家采纳,获得10
刚刚
飘逸的夏柳完成签到,获得积分10
刚刚
Juvenilesy应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
今后应助科研通管家采纳,获得50
1秒前
1秒前
1秒前
渡人舟应助科研通管家采纳,获得20
1秒前
脑洞疼应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
英俊的铭应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
Jasper应助111采纳,获得10
1秒前
1秒前
2秒前
2秒前
2秒前
2秒前
八合一完成签到,获得积分20
2秒前
所所应助lemon采纳,获得10
2秒前
3秒前
3秒前
3秒前
3秒前
强健的忆梅完成签到,获得积分10
3秒前
一柒完成签到,获得积分10
3秒前
852应助徐青书采纳,获得10
4秒前
4秒前
Yliang完成签到 ,获得积分10
4秒前
八合一发布了新的文献求助10
5秒前
三胖完成签到,获得积分20
6秒前
6秒前
舒适的自中完成签到,获得积分10
7秒前
dde应助WENRUI采纳,获得10
7秒前
潇洒的惋清应助小绵羊采纳,获得10
7秒前
试试水发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
梧桐树发布了新的文献求助10
9秒前
CHME完成签到,获得积分10
10秒前
上官小怡发布了新的文献求助10
11秒前
Lareina发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
屈小天才完成签到,获得积分10
12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
HYDROLYSE ACIDE DE QUELQUES DIOXASPIROCYCLANES 1314
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 800
Navigating Normative Orders. Interdisciplinary Perspectives 800
1 Peter and Christ's Descent to the Dead in Its Early Christian Reception 700
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
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 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7747893
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9296156
关于积分的说明 20233764
捐赠科研通 7329274
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3308742
关于科研通互助平台的介绍 2460494
邀请新用户注册赠送积分活动 2320694