A Defect Engineered Electrocatalyst that Promotes High-Efficiency Urea Synthesis under Ambient Conditions

电催化剂 尿素 材料科学 电化学 化学工程 纳米技术 化学 电极 有机化学 工程类 物理化学
作者
Chade Lv,Carmen Lee,Lixiang Zhong,Hengjie Liu,Jiawei Liu,Lan Yang,Chunshuang Yan,Wei Yu,Huey Hoon Hng,Zeming Qi,Li Song,Shuzhou Li,Kian Ping Loh,Qingyu Yan,Guihua Yu
出处
期刊:ACS Nano [American Chemical Society]
卷期号:16 (5): 8213-8222 被引量:303
标识
DOI:10.1021/acsnano.2c01956
摘要

Synthesizing urea from nitrate and carbon dioxide through an electrocatalysis approach under ambient conditions is extraordinarily sustainable. However, this approach still lacks electrocatalysts developed with high catalytic efficiencies, which is a key challenge. Here, we report the high-efficiency electrocatalytic synthesis of urea using indium oxyhydroxide with oxygen vacancy defects, which enables selective C-N coupling toward standout electrocatalytic urea synthesis activity. Analysis by operando synchrotron radiation-Fourier transform infrared spectroscopy showcases that *CO2NH2 protonation is the potential-determining step for the overall urea formation process. As such, defect engineering is employed to lower the energy barrier for the protonation of the *CO2NH2 intermediate to accelerate urea synthesis. Consequently, the defect-engineered catalyst delivers a high Faradaic efficiency of 51.0%. In conjunction with an in-depth study on the catalytic mechanism, this design strategy may facilitate the exploration of advanced catalysts for electrochemical urea synthesis and other sustainable 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
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
drtonyW完成签到,获得积分20
刚刚
刚刚
刚刚
呵呵完成签到,获得积分10
刚刚
欢喜的雁枫应助旺旺猫尼采纳,获得10
1秒前
SciGPT应助北辰采纳,获得10
1秒前
我是老大应助lindalin采纳,获得10
1秒前
酷波er应助ll200207采纳,获得10
2秒前
ZL187377完成签到 ,获得积分10
2秒前
3秒前
李爱国应助D_H采纳,获得20
3秒前
drtonyW发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
辛勤的诗柳应助高贵火车采纳,获得50
7秒前
曾经冰露发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
星晴发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
仔仔完成签到,获得积分10
8秒前
谦让安白完成签到,获得积分10
9秒前
冷静的豪发布了新的文献求助10
10秒前
Czy完成签到,获得积分20
10秒前
Yumii完成签到,获得积分10
11秒前
润泉发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
11秒前
科研通AI6.3应助好心秦采纳,获得10
12秒前
催化江发布了新的文献求助10
12秒前
liu发布了新的文献求助10
12秒前
深情安青应助DungHoang采纳,获得10
12秒前
北辰完成签到,获得积分10
12秒前
香蕉耳机完成签到 ,获得积分10
12秒前
淡淡青枫发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
14秒前
zsl完成签到,获得积分10
15秒前
16秒前
qingmao完成签到,获得积分10
17秒前
Arthur发布了新的文献求助10
18秒前
高分求助中
Overcoming Stigma and Bias in Obesity Management 800
Malcolm Fraser : a biography 700
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Materials selection in mechanical design 500
Bounds for Statistical Estimation in Semiparametric Models 500
Climate change and sports: Statistics report on climate change and sports 500
Forced degradation and stability indicating LC method for Letrozole: A stress testing guide 500
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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6476040
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8278556
关于积分的说明 17654194
捐赠科研通 5557330
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2910446
邀请新用户注册赠送积分活动 1887338
关于科研通互助平台的介绍 1740351