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
刚刚
科研通AI6.3应助温暖草莓采纳,获得10
刚刚
JOHNLJY发布了新的文献求助10
1秒前
胡超越发布了新的文献求助10
1秒前
大模型应助洒脱采纳,获得10
2秒前
niuniu发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
3秒前
林小钰发布了新的文献求助30
3秒前
土豆泥拉拉完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
小二郎应助JOHNLJY采纳,获得10
6秒前
所所应助炙热从蕾采纳,获得10
6秒前
7秒前
7秒前
张博发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
马婧芸完成签到,获得积分20
8秒前
阳光完成签到,获得积分10
8秒前
JUSTDOIT发布了新的文献求助10
9秒前
科研通AI6.4应助至幸采纳,获得10
9秒前
10秒前
10秒前
caichengyu发布了新的文献求助10
10秒前
cdercder应助lz采纳,获得10
10秒前
zhang发布了新的文献求助10
11秒前
jiangmj1990发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
小矿完成签到,获得积分10
12秒前
shibiana发布了新的文献求助10
12秒前
sweet雪儿妞妞完成签到,获得积分10
13秒前
搜集达人应助JUSTDOIT采纳,获得10
14秒前
15秒前
15秒前
斯文元正发布了新的文献求助10
16秒前
16秒前
18秒前
王一发布了新的文献求助10
18秒前
小二郎应助zhaizhai采纳,获得10
19秒前
钙帮弟子完成签到,获得积分10
20秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(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
Arthritis and Related Conditions, An Issue of Orthopedic Clinics 1000
Development of a Bridge Weigh-In-Motion System: A technology to convert the bridge response to the passage of traffic into data on vehicle configurations, speeds, times of travel and weights 1000
ズームレンズの光学設計に関する研究 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
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 7287191
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8907136
关于积分的说明 18850189
捐赠科研通 6956217
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3208523
关于科研通互助平台的介绍 2378495
邀请新用户注册赠送积分活动 2184225