Directing the Surface Atomic Geometry on Copper Sulfide for Enhanced Electrochemical Nitrogen Reduction

电化学 催化作用 硫化物 电催化剂 材料科学 硫化铜 氮气 无机化学 纳米材料基催化剂 过电位 化学 化学工程 物理化学 冶金 电极 有机化学 生物化学 工程类
作者
Haneul Jin,Hee‐Soo Kim,Chi H. Lee,Yongju Hong,Jihyun Choi,Hionsuck Baik,Sang Uck Lee,Sung Jong Yoo,Kwangyeol Lee,Hyun S. Park
出处
期刊:ACS Catalysis 卷期号:12 (21): 13638-13648 被引量:7
标识
DOI:10.1021/acscatal.2c03680
摘要

Understanding catalytic-conversion determinants will blueprint an efficient electrocatalyst design for electrochemical nitrogen reduction. In metal chalcogenide-based catalysts, metal-site nitrogen adsorption initiates nitrogen fixation, and successive hydrogen supply from nearby chalcogen sites hydrogenates the nitrogen to ammonia. However, surface geometry-dependent reaction kinetics are rarely studied because the reaction is very fast. Here, we investigate the relationship between catalyst geometrical features and their electrochemical nitrogen reduction kinetics using surface atomic geometry-regulated copper sulfide (Cu1.81S) nanocatalysts with exposed (100)- and (010)-type facets for flat and zigzag planes, respectively. The exposed facet densities of the nanocatalysts are varied via their aspect ratios. Nanocrystals with highly exposed (010)-type surfaces exhibit the best nitrogen reduction kinetics. Density functional theory calculation reveals that the protruded Cu and S atomic arrangement on the zigzag (010)-type surface promotes N2 adsorption and facilitates proton transfer from near the S site to *N2 at the Cu site, thus fast-forwarding electrochemical nitrogen reduction.
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
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
zycorner完成签到,获得积分10
1秒前
薰硝壤应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
和平使命应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
4秒前
薰硝壤应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
ciiiv完成签到 ,获得积分10
5秒前
寄语明月完成签到,获得积分10
6秒前
机智的小羊尾完成签到 ,获得积分10
7秒前
tyt发布了新的文献求助10
7秒前
Jeffery发布了新的文献求助10
7秒前
张熙婕完成签到,获得积分10
11秒前
Ring完成签到 ,获得积分10
11秒前
roking完成签到,获得积分10
13秒前
从今伴君行完成签到,获得积分10
13秒前
北国雪未消完成签到 ,获得积分10
15秒前
15秒前
15秒前
活力芷烟完成签到 ,获得积分10
15秒前
lovekobe发布了新的文献求助10
17秒前
Muller完成签到 ,获得积分10
18秒前
清爽玉米发布了新的文献求助10
19秒前
boom发布了新的文献求助10
20秒前
fyjlfy完成签到 ,获得积分10
22秒前
sinber完成签到 ,获得积分10
23秒前
威武冷雪完成签到,获得积分10
23秒前
you完成签到,获得积分10
24秒前
大苏打v发vv额完成签到 ,获得积分10
28秒前
31秒前
拉长的远山完成签到,获得积分10
32秒前
依然范特西完成签到 ,获得积分10
33秒前
萧水白应助lovekobe采纳,获得10
34秒前
Jeffery完成签到,获得积分10
35秒前
蝴蝶完成签到 ,获得积分10
36秒前
无私小小完成签到,获得积分10
36秒前
福荔完成签到 ,获得积分10
36秒前
王QQ完成签到 ,获得积分10
39秒前
CodeCraft应助酷炫书芹采纳,获得10
39秒前
韭菜发布了新的文献求助10
39秒前
刘刘完成签到,获得积分10
41秒前
高分求助中
좌파는 어떻게 좌파가 됐나:한국 급진노동운동의 형성과 궤적 2500
Sustainability in Tides Chemistry 1500
TM 5-855-1(Fundamentals of protective design for conventional weapons) 1000
Cognitive linguistics critical concepts in linguistics 800
Threaded Harmony: A Sustainable Approach to Fashion 799
Livre et militantisme : La Cité éditeur 1958-1967 500
氟盐冷却高温堆非能动余热排出性能及安全分析研究 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 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3052675
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2709898
关于积分的说明 7418335
捐赠科研通 2354494
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1246139
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 605951
版权声明 595921