Charge‐Spin‐Orbit Modulated Carbon‐Encapsulated FeP/Fe 3 O 4 Heterojunctions for Ultrafast and Stable Conversion of Low‐Concentration Nitrate to Ammonia

电催化剂 异质结 材料科学 光化学 化学吸附 氨生产 无机化学 过渡金属 化学 原子轨道 动力学 催化作用 光催化 化学动力学 反应机理 双金属 电子结构 吡嗪 费米能级 化学工程 分解水
作者
Yu Ge,Lizhi Sun,Xinbing Xu,Chenchen Fu,Zhonglong Yin,Qing Zhou,Peng Shi,Weiben Yang,Ben Liu
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
卷期号:65 (1): e19571-e19571 被引量:12
标识
DOI:10.1002/anie.202519571
摘要

Abstract Electrocatalytic nitrate reduction reaction offers an effective route for ammonia synthesis and actual wastewater treatment. Despite some important achievements, the progress is still low than expected, especially in low‐concentration nitrate, mostly because of slow hydrogenation kinetics and interfering substances. In this work, we presented that, by engineering spin orbital orientation, a carbon‐encapsulated FeP/Fe 3 O 4 heterojunctions (FeP/Fe 3 O 4 @C) enabled ultrafast and stable NH 3 electrosynthesis from low‐concentration nitrate. In‐situ characterization and theoretical calculation confirmed that FeP/Fe 3 O 4 heterojunctions induced spin orbit splitting of Fe, resulting in electron transition from low spin to high spin. The resulted non‐degenerate orbitals caused the energy levels shift up and guided the electron migration from FeP to Fe 3 O 4 , which thus activated additional 3d orbital electron states. This spin orbital orientation further optimized the chemisorption properties of nitrogen‐oxygen intermediates and H* spillover, thus accelerating hydrogenation kinetics for ultrafast NH 3 electrosynthesis. Meanwhile, FeP/Fe 3 O 4 @C electrocatalyst alleviated the phosphate poisoning of active metal sites during industrial wastewater treatment, demonstrating excellent anti‐interference capability and environmental sustainability for real application. This work by modulating the “charge‐spin‐orbit” structure of active sites provided a new strategy for rational design of high‐performance electrocatalysts for various electrocatalytic 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
yupengh完成签到,获得积分20
刚刚
刚刚
香蕉觅云应助Mimanchi采纳,获得10
1秒前
Akim应助清脆问枫采纳,获得10
1秒前
2秒前
木易完成签到,获得积分10
2秒前
lin发布了新的文献求助10
2秒前
迷人的天抒应助我爱科研采纳,获得10
2秒前
StarTree发布了新的文献求助10
2秒前
火白羽发布了新的文献求助10
3秒前
无花果应助123采纳,获得10
3秒前
4秒前
4秒前
田様应助yyyy采纳,获得10
4秒前
小蜜蜂发布了新的文献求助20
4秒前
5秒前
科研通AI6.3应助p1采纳,获得10
5秒前
kilig完成签到,获得积分10
7秒前
lin完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
若水发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
尼萌萌发布了新的文献求助20
9秒前
欧莫欧莫完成签到,获得积分20
10秒前
NexusExplorer应助最棒的小羊采纳,获得10
10秒前
11秒前
无辜忆寒发布了新的文献求助30
11秒前
12秒前
aa发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
12秒前
12秒前
记忆完成签到,获得积分10
14秒前
平淡夏天发布了新的文献求助10
14秒前
缥缈伟宸完成签到,获得积分10
14秒前
YYY应助轻松笙采纳,获得10
14秒前
清脆问枫发布了新的文献求助10
14秒前
ll发布了新的文献求助10
15秒前
123发布了新的文献求助10
15秒前
18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
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场现状调查及投资机会研判报告 1000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场规模及竞争格局分析报告 1000
48V Low-voltage Power Distribution Network (PDN) Architecture Industry Report, 2024 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
Introducing the Learning Sciences 600
Resiliency Scale for Adolescents--Chinese Version 600
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 7322281
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8937704
关于积分的说明 18948976
捐赠科研通 6980084
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3214950
关于科研通互助平台的介绍 2382478
邀请新用户注册赠送积分活动 2194151