Efficient Nitrate Synthesis via Ambient Nitrogen Oxidation with Ru‐Doped TiO2/RuO2 Electrocatalysts

催化作用 无机化学 电化学 材料科学 氮气 硝酸盐 兴奋剂 电催化剂 化学工程 纳米技术 化学 物理化学 电极 有机化学 工程类 光电子学
作者
Min Kuang,Yu Wang,Wei Fang,Huiteng Tan,Mengxin Chen,Jiandong Yao,Chuntai Liu,Jianwei Xu,Kun Zhou,Qingyu Yan
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:32 (26) 被引量:180
标识
DOI:10.1002/adma.202002189
摘要

A facile pathway of the electrocatalytic nitrogen oxidation reaction (NOR) to nitrate is proposed, and Ru-doped TiO2 /RuO2 (abbreviated as Ru/TiO2 ) as a proof-of-concept catalyst is employed accordingly. Density functional theory (DFT) calculations suggest that Ruδ+ can function as the main active center for the NOR process. Remarkably doping Ru into the TiO2 lattice can induce an upshift of the d-band center of the Ru site, resulting in enhanced activity for accelerating electrochemical conversion of inert N2 to active NO*. Overdoping of Ru ions will lead to the formation of additional RuO2 on the TiO2 surface, which provides oxygen evolution reaction (OER) active sites for promoting the redox transformation of the NO* intermediate to nitrate. However, too much RuO2 in the catalyst is detrimental to both the selectivity of the NOR and the Faradaic efficiency due to the dominant OER process. Experimentally, a considerable nitrate yield rate of 161.9 µmol h-1 gcat-1 (besides, a total nitrate yield of 47.9 µg during 50 h) and a highest nitrate Faradaic efficiency of 26.1% are achieved by the Ru/TiO2 catalyst (with the hybrid composition of Rux Tiy O2 and extra RuO2 by 2.79 wt% Ru addition amount) in 0.1 m Na2 SO4 electrolyte.
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
田家溢发布了新的文献求助10
刚刚
Struggle完成签到 ,获得积分10
刚刚
怦怦发布了新的文献求助30
刚刚
Rqbnicsp完成签到,获得积分10
1秒前
keke完成签到,获得积分10
1秒前
鸣笛应助奋斗的灭龙采纳,获得30
1秒前
坚强的咖啡豆完成签到,获得积分10
3秒前
斯文书文完成签到,获得积分20
4秒前
鸣笛应助舒服的寻云采纳,获得30
4秒前
heart发布了新的文献求助10
4秒前
med1640完成签到,获得积分10
5秒前
隐形曼青应助辛勤的乌采纳,获得10
6秒前
孙燕应助123采纳,获得10
6秒前
科目三应助wang123采纳,获得10
6秒前
梓墨完成签到,获得积分20
8秒前
万象完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
222完成签到,获得积分10
9秒前
领导范儿应助支水云采纳,获得10
10秒前
刘玉梅完成签到,获得积分10
10秒前
传奇3应助呜呜采纳,获得30
11秒前
丸圆发布了新的文献求助10
11秒前
asheng98发布了新的文献求助10
11秒前
nn应助满林采纳,获得10
12秒前
14秒前
李健应助112233采纳,获得10
14秒前
精明怜南发布了新的文献求助10
14秒前
weiwei完成签到,获得积分10
15秒前
zhang完成签到 ,获得积分10
15秒前
16秒前
Demon发布了新的文献求助30
16秒前
17秒前
18秒前
传奇3应助蟹蟹采纳,获得10
19秒前
20秒前
1101592875发布了新的文献求助30
20秒前
SYLH应助田家溢采纳,获得10
21秒前
鸣笛应助哎呀采纳,获得10
21秒前
21秒前
情怀应助木桶人plus采纳,获得10
21秒前
高分求助中
The Mother of All Tableaux Order, Equivalence, and Geometry in the Large-scale Structure of Optimality Theory 1370
Secondary Ion Mass Spectrometry: Basic Concepts, Instrumental Aspects, Applications and Trends 1000
[Relativity of the 5-year follow-up period as a criterion for cured cancer] 500
Statistical Analysis of fMRI Data, second edition (Mit Press) 2nd ed 500
Lidocaine regional block in the treatment of acute gouty arthritis of the foot 400
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 360
Research on AGV task assignment and path planning in robotic mobile fulfilment systems 300
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 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3937126
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3482708
关于积分的说明 11020022
捐赠科研通 3212692
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1775712
邀请新用户注册赠送积分活动 861905
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 798220