Boosting Urea Electrosynthesis via Asymmetric Oxygen Vacancies in Zn‐Doped Fe 2 O 3 Catalysts

电合成 催化作用 兴奋剂 化学 氧气 尿素 无机化学 电化学 材料科学 有机化学 物理化学 电极 光电子学
作者
Xinning Song,Xiangyuan Jin,Tianhui Chen,Shoujie Liu,Xiaodong Ma,Xingxing Tan,Ruhan Wang,Libing Zhang,Xing Tong,Ziwei Zhao,Xinchen Kang,Qinggong Zhu,Qingli Qian,Xiaofu Sun,Buxing Han
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
卷期号:137 (28)
标识
DOI:10.1002/ange.202501830
摘要

Abstract Urea electrosynthesis from CO 2 and nitrate (NO 3 − ) provides an attractive pathway for storing renewable electricity and substituting traditional energy‐intensive urea synthesis technology. However, the kinetics mismatching between CO 2 reduction and NO 3 − reduction, as well as the difficulty of C─N coupling, are major challenges in urea electrosynthesis. Herein, we first calculated the free energy of *CO, *OCNO, and *NOH formation over defect‐rich Fe 2 O 3 catalysts with different metal dopants, which showed that Zn dopant was a promising candidate. Based on the theoretical study, we developed Zn‐doped defect‐rich Fe 2 O 3 catalysts (Zn–Fe 2 O 3 /O V ) containing asymmetric Zn–O V –Fe sites. It exhibited an outstanding urea faradaic efficiency of 62.4% and the remarkable recycling stability. The production rate of urea was as high as 7.48 mg h −1 mg cat −1 , which is higher than most of the reported works to date. Detailed control experiments and in situ spectroscopy analyses identified *OCNO as a crucial intermediate for C─N coupling. The Zn–Fe 2 O 3 /O V catalyst with asymmetric Zn–O V –Fe sites showed enhanced *CO coverage and promoted *OCNO formation, leading to high efficiency toward urea production.
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
楚留殇发布了新的文献求助10
刚刚
1秒前
1秒前
2秒前
2秒前
kktwo应助拾玖采纳,获得10
2秒前
XFF发布了新的文献求助10
3秒前
核桃发布了新的文献求助30
3秒前
哟嚛发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
传奇3应助songjiatian采纳,获得10
5秒前
丘比特应助落桐采纳,获得10
6秒前
伍陆伍陆两完成签到,获得积分10
6秒前
失眠的硬币完成签到 ,获得积分10
6秒前
铭铭子发布了新的文献求助10
7秒前
萱1988发布了新的文献求助10
7秒前
最最发布了新的文献求助10
7秒前
Sen应助科演小能手采纳,获得10
7秒前
oi应助lz采纳,获得10
8秒前
坚定元菱发布了新的文献求助10
9秒前
上官若男应助犹豫大树采纳,获得10
11秒前
11秒前
14秒前
今后应助小小鱼采纳,获得10
14秒前
坚定元菱完成签到,获得积分10
16秒前
科研通AI6.4应助云天河采纳,获得10
16秒前
db完成签到,获得积分10
17秒前
铭铭子发布了新的文献求助10
18秒前
19秒前
华仔应助XFF采纳,获得10
19秒前
鲸鱼打滚发布了新的文献求助10
19秒前
初景应助声声采纳,获得20
20秒前
廿二完成签到,获得积分10
21秒前
22秒前
22秒前
在水一方应助裴之洽闻采纳,获得10
22秒前
22秒前
小二郎应助大意的安白采纳,获得10
23秒前
23秒前
24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
Reducing Compassion Fatigue, Secondary Traumatic Stress and Burnout 600
China Pluperfect I: Epistemology of Past and Outside in Chinese Art 520
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Mammalian Synthetic Biology 500
Auslegungsgeschichte 500
Cosmos as Art Object: Studies in Plato's Timaeus and Other Dialogues 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 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7638224
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9211551
关于积分的说明 19759122
捐赠科研通 7205251
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3275822
关于科研通互助平台的介绍 2437416
邀请新用户注册赠送积分活动 2273004