Revealing the Tandem Behavior of Iron‐Group/Copper Binary Catalysts in the Electroreduction of Nitrate to Ammonia

材料科学 串联 催化作用 硝酸盐 二进制数 群(周期表) 无机化学 铁集团 氨生产 冶金 化学工程 金属 有机化学 复合材料 化学 算术 数学 工程类
作者
Qiuyu Yan,Rundong Zhao,Chen Huang,Yongkang Li,Wenbo Li,Lihong Yu,Le Liu,Jingyu Xi
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:35 (33) 被引量:20
标识
DOI:10.1002/adfm.202425084
摘要

Abstract As a green strategy for both ammonia (NH 3 ) production and wastewater purification, electrochemical reduction of nitrate (NO 3 RR) faces challenges due to the nitrite (NO 2 − ) accumulation and competitive hydrogen evolution reaction (HER). Tandem catalysis (NO 3 − to NO 2 − to NH 3 ) offers great potential for enhancing NH 3 production and selectivity. Herein, iron‐group (Fe, Co, or Ni) nanosheets are introduced onto Cu nanowires to construct Cu‐Fe, Cu‐Co, and Cu‐Ni tandem systems respectively. Specifically, Cu sites facilitate the conversion of NO 3 − to NO 2 − . Fe sites, similar to Cu, reduce NO 3 − to NO 2 − , exacerbating NO 2 − accumulation rather than converting it to NH 3 , due to their inability to precisely capture NO 2 − . Co sites, exhibiting excellent NO 2 − conversion and moderate HER activity, can seamlessly operate with Cu and realize a well‐ordered relay catalysis, which achieves a superior NH 3 yield rate of 48.44 mg h −1 cm −2 . Ni sites demonstrate superior NO 2 − removal capability at low overpotentials, leading to NH 3 Faraday efficiency of 99.47%. However, its remarkable HER‐active property demonstrated via in situ polarization imaging makes it a challenge at ampere‐level current densities. This work identifies the relay behavior of iron‐group sites coupled with Cu, providing a reference for the design and further optimization of the tandem system.
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
小小眼发布了新的文献求助10
刚刚
bkagyin应助花城采纳,获得10
1秒前
果果完成签到,获得积分10
1秒前
Acolasia发布了新的文献求助10
1秒前
guihai完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
小Z发布了新的文献求助10
3秒前
阿盖发布了新的文献求助10
3秒前
复成完成签到 ,获得积分10
4秒前
4秒前
小小小珂卿完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
科研通AI6.2应助琨琛采纳,获得10
8秒前
mhuim发布了新的文献求助10
9秒前
华仔应助小小小珂卿采纳,获得10
10秒前
lsx发布了新的文献求助10
11秒前
懒洋洋完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
英俊的铭应助科研通管家采纳,获得10
13秒前
13秒前
13秒前
Akim应助科研通管家采纳,获得10
13秒前
完美世界应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
思源应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
14秒前
ding应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
14秒前
华仔应助科研通管家采纳,获得20
14秒前
14秒前
14秒前
14秒前
14秒前
yaoyuxuan应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
14秒前
上官若男应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
神宝嘎li应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
小蘑菇应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
Twonej应助科研通管家采纳,获得30
14秒前
15秒前
龙总很忙完成签到,获得积分10
15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
Lewis’s Child and Adolescent Psychiatry: A Comprehensive Textbook Sixth Edition 2000
Wolffs Headache and Other Head Pain 9th Edition 1000
Continuing Syntax 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 510
Austrian Economics: An Introduction 400
中国公共管理案例库案例《一梯之遥的高度》 400
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 6227475
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8052176
关于积分的说明 16790597
捐赠科研通 5310414
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2828743
邀请新用户注册赠送积分活动 1806385
关于科研通互助平台的介绍 1665207