Highly Efficient Ammonia Synthesis via Electrochemical Nitrite Reduction Using a Nitrite Reductase‐Mimicking Heterostructured Catalyst

亚硝酸盐 催化作用 电化学 材料科学 氨生产 法拉第效率 亚硝酸盐还原酶 无机化学 产量(工程) 组合化学 化学工程 电极 化学 有机化学 物理化学 硝酸盐 冶金 工程类
作者
Sisi Liu,Feimeng Zhou,Weiyi Shen,Wenjun Shi,Xiaowei Shen,Jin Wang,Ming Ge,Meng-Fan Wang,Xiaolei Yuan,Chenglin Yan,Tao Qian
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
被引量:2
标识
DOI:10.1002/adfm.202514967
摘要

Abstract Electrochemical nitrite reduction reaction (NO 2 − RR) offers an energy‐efficient route for ammonia (NH 3 ) synthesis and mitigation of nitrite wastewater pollution. However, due to the complicated reaction route involving multiple electron and proton transfers, the near 100% reaction selectivity has yet to be achieved, especially when dealing with dilute nitrite solutions. Copper‐type nitrite reductases (Cu‐NIRs) effectively catalyzes the reduction of nitrite in the nitrogen cycle in nature. Herein, as inspired by structural enzymology, a Cu‐NIRs‐mimicking heterostructured CuFe/NiFe catalyst is constructed for efficient reduction of dilute nitrite to ammonia. Mechanistic studies consisting of several advanced operando characterizations and theoretical calculations illustrate that the NiFe phase plays a dual role of hydrogen and electron donating center, while the CuFe phase serves as the active center. The bio‐inspired heterostructure well mimics the operation mechanism of Cu‐NIRs, delivers a nearly 100% Faradaic efficiency at a broad potential range above −0.5 V versus reversible hydrogen electrode, and reaches a peak NH 3 yield rate of 45.61 mg h −1 mg −1 . This work highlights the biomimetic strategy for catalyst design, paving the way for their rational application in various electrocatalytic field.
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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
1秒前
2秒前
Lucas应助於访琴采纳,获得10
2秒前
今天学习了吗完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
3秒前
香蕉诗蕊应助amino采纳,获得10
4秒前
FashionBoy应助ff采纳,获得20
4秒前
CodeCraft应助bailu采纳,获得10
4秒前
芜箐发布了新的文献求助20
5秒前
MinnieyC完成签到,获得积分10
6秒前
Millian发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
6秒前
hmhu发布了新的文献求助10
6秒前
Alex发布了新的文献求助10
8秒前
漆柒发布了新的文献求助10
8秒前
前进四19发布了新的文献求助10
8秒前
黄则已发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
无花果应助gqq采纳,获得10
12秒前
李爱国应助一米阳光采纳,获得10
12秒前
852应助七七采纳,获得10
12秒前
12秒前
iiio完成签到 ,获得积分10
13秒前
前进四19完成签到,获得积分10
14秒前
15秒前
研友_VZG7GZ应助YXH采纳,获得30
15秒前
16秒前
65421发布了新的文献求助10
16秒前
嘿嘿发布了新的文献求助10
16秒前
17秒前
17秒前
18秒前
18秒前
Shantx完成签到,获得积分10
18秒前
amino完成签到,获得积分10
18秒前
18秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
19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
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 1581
以液相層析串聯質譜法分析糖漿產品中活性雙羰基化合物 / 吳瑋元[撰] = Analysis of reactive dicarbonyl species in syrup products by LC-MS/MS / Wei-Yuan Wu 1000
Current Trends in Drug Discovery, Development and Delivery (CTD4-2022) 800
Biology of the Reptilia. Volume 21. Morphology I. The Skull and Appendicular Locomotor Apparatus of Lepidosauria 600
The Scope of Slavic Aspect 600
Foregrounding Marking Shift in Sundanese Written Narrative Segments 600
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 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5537346
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4624899
关于积分的说明 14593747
捐赠科研通 4565427
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2502354
邀请新用户注册赠送积分活动 1480976
关于科研通互助平台的介绍 1452191