Capturing Copper Single Atom in Proton Donor Stimulated O‐End Nitrate Reduction

电催化剂 催化作用 氨生产 质子 材料科学 电化学 法拉第效率 纳米技术 光化学 无机化学 化学 物理化学 电极 有机化学 量子力学 物理
作者
Yunpeng Zuo,Mingzi Sun,Tingting Li,Libo Sun,Shuhe Han,Yang Chai,Bolong Huang,Xin Wang
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
被引量:8
标识
DOI:10.1002/adma.202415632
摘要

Abstract Ammonia (NH 3 ) is vital in global production and energy cycles. Electrocatalytic nitrate reduction (e‐NO 3 RR) offers a promising route for nitrogen (N) conversion and NH 3 synthesis, yet it faces challenges like competing reactions and low catalyst activity. This study proposes a synergistic mechanism incorporating a proton donor to mediate O‐end e‐NO 3 RR, addressing these limitations. A novel method combining ultraviolet radiation reduction, confined synthesis, and microwave treatment was developed to create a model catalyst embedding Cu single atoms on La‐based nanoparticles ( p ‐CNCu s La n ‐m). DFT analysis emphasizes the critical role of La‐based clusters as proton donors in e‐NO 3 RR, while in situ characterization reveals an O‐end adsorption reduction mechanism. The catalyst achieves a remarkable Faraday efficiency (FE NH3 ) of 97.7%, producing 10.6 mol g metal −1 h −1 of NH 3 , surpassing most prior studies. In a flow cell, it demonstrated exceptional stability, with only a 9% decrease in current density after 111 hours and a NH 3 production rate of 1.57 mg NH3 /h/cm −2 . The proton donor mechanism's effectiveness highlights its potential for advancing electrocatalyst design. Beyond NH 3 production, the O‐end mechanism opens avenues for exploring molecular‐oriented coupling reactions in e‐NO 3 RR, paving the way for innovative electrochemical synthesis applications.
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
完美世界完成签到,获得积分10
1秒前
康康米其林完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
Ava应助贪玩菲音采纳,获得10
1秒前
1秒前
MZCCaiajie发布了新的文献求助10
1秒前
爱lx发布了新的文献求助10
2秒前
琦琦发布了新的文献求助10
2秒前
wh完成签到,获得积分10
2秒前
XU应助搞科研的小李同学采纳,获得10
2秒前
SciGPT应助bacteria采纳,获得10
3秒前
美丽万声完成签到 ,获得积分10
3秒前
所所应助潇飞天下采纳,获得10
3秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
Cactus发布了新的文献求助10
4秒前
star应助科研通管家采纳,获得150
5秒前
浮游应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
Jasper应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
隐形曼青应助Sun采纳,获得10
5秒前
star应助科研通管家采纳,获得150
5秒前
Unicorn发布了新的文献求助10
5秒前
搜集达人应助科研通管家采纳,获得30
5秒前
王手完成签到,获得积分10
6秒前
酷波er应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
lilili应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
搜集达人应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
贺静完成签到,获得积分10
6秒前
今后应助Liangyu采纳,获得10
6秒前
隐形曼青应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
研究生end应助王赟晖采纳,获得10
6秒前
汉堡包应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
风凌发布了新的文献求助10
6秒前
李爱国应助素色之美采纳,获得10
6秒前
小青椒应助科研通管家采纳,获得150
6秒前
ding应助顺利念双采纳,获得10
6秒前
小二郎应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
香蕉觅云应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
隐形曼青应助科研通管家采纳,获得10
6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
Acute Mountain Sickness 2000
Handbook of Milkfat Fractionation Technology and Application, by Kerry E. Kaylegian and Robert C. Lindsay, AOCS Press, 1995 1000
A novel angiographic index for predicting the efficacy of drug-coated balloons in small vessels 500
Textbook of Neonatal Resuscitation ® 500
The Affinity Designer Manual - Version 2: A Step-by-Step Beginner's Guide 500
Affinity Designer Essentials: A Complete Guide to Vector Art: Your Ultimate Handbook for High-Quality Vector Graphics 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5071945
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4292467
关于积分的说明 13374776
捐赠科研通 4113406
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2252418
邀请新用户注册赠送积分活动 1257312
关于科研通互助平台的介绍 1190103