Boosting electrocatalytic nitrate reduction to ammonia via Cu2O/Cu(OH)2 heterostructures promoting electron transfer

电子转移 异质结 催化作用 氨生产 无机化学 化学 材料科学 电化学 电极 物理化学 光电子学 冶金 生物化学
作者
Jing Geng,Sihan Ji
出处
期刊:Nano Research [Springer Science+Business Media]
卷期号:17 (6): 4898-4907 被引量:38
标识
DOI:10.1007/s12274-024-6480-1
摘要

Electrocatalytic nitrate ( $${\rm{N}}{{\rm{O}}_3}^ -$$ ) reduction to ammonia (NH3) offers a viable approach for sustainable NH3 production and environmental denitrification. Copper (Cu) possesses a distinctive electronic structure, which can augment the reaction kinetics of $${\rm{N}}{{\rm{O}}_3}^ -$$ and impede hydrogen evolution reaction (HER), rendering it a promising contender for the electrosynthesis of NH3 from $${\rm{N}}{{\rm{O}}_3}^ -$$ . Nevertheless, the role of Cu2O in copper-based catalysts still requires further investigation for a more comprehensive understanding. Herein, the Cu2O/Cu(OH)2 heterostructures are successfully fabricated through liquid laser irradiation using CuO nanoparticles as a precursor. Experimental and theoretical researches reveal that Cu2O/Cu(OH)2 heterostructure exhibits enhanced electrocatalytic performance for $${\rm{N}}{{\rm{O}}_3}^ -$$ to NH3 because Cu(OH)2 promotes electron transfer and reduces the valence state of Cu active site in Cu2O. At −0.6 V (vs. reversible hydrogen electrode (RHE)), the NH3 yield reaches its maximum at 1630.66 ± 29.72 $${\rm{\mu g}} \cdot {{\rm{h}}^{ - 1}} \cdot {\rm{m}}{{\rm{g}}_{{\rm{cat}}}}^{ - 1}$$ , while the maximum of Faraday efficiency (FE) is 76.95% ± 5.51%. This study expands the technical scope of copper-based catalyst preparation and enhances the understanding of the electrocatalytic mechanism of $${\rm{N}}{{\rm{O}}_3}^ -$$ to NH3.
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
wangfang0228完成签到 ,获得积分0
刚刚
2秒前
温婉的安彤完成签到,获得积分10
2秒前
李健应助青思采纳,获得10
2秒前
rudjs完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
鲤角兽发布了新的文献求助10
7秒前
wushengdeyu完成签到 ,获得积分10
7秒前
剑K关注了科研通微信公众号
9秒前
13秒前
14秒前
15秒前
肖浩翔发布了新的文献求助10
17秒前
18秒前
青思发布了新的文献求助10
19秒前
罹阡陌完成签到 ,获得积分10
20秒前
sln完成签到,获得积分10
23秒前
Jasper应助肖浩翔采纳,获得10
24秒前
斯文的炳完成签到 ,获得积分10
25秒前
冰雪痕完成签到 ,获得积分10
28秒前
unowhoiam完成签到 ,获得积分10
32秒前
mcl完成签到,获得积分10
35秒前
36秒前
shiyi0709完成签到,获得积分10
36秒前
rei16完成签到 ,获得积分10
37秒前
家的方向完成签到,获得积分10
38秒前
宁融发布了新的文献求助10
38秒前
少侠不是菜鸟完成签到,获得积分10
38秒前
xiaoju发布了新的文献求助10
39秒前
冬1完成签到 ,获得积分10
39秒前
105完成签到 ,获得积分0
42秒前
chris完成签到,获得积分10
43秒前
神通广大的MOMO完成签到,获得积分10
44秒前
炙热的水壶完成签到 ,获得积分10
46秒前
菜鸟完成签到 ,获得积分10
47秒前
科研通AI6.2应助鲤角兽采纳,获得10
48秒前
52秒前
zy完成签到 ,获得积分10
52秒前
yuri完成签到 ,获得积分10
52秒前
53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
An Introduction to Foreign Language Learning and Teaching 750
The Oxford Handbook of Digital Classical Studies 550
China Pluperfect I: Epistemology of Past and Outside in Chinese Art 520
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
The fast track to determining transfer functions of linear circuits: The student guide 500
The Analytical and Numerical Solution of Electric and Magnetic Fields 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 7619825
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9195255
关于积分的说明 19706753
捐赠科研通 7191401
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3272433
关于科研通互助平台的介绍 2435079
邀请新用户注册赠送积分活动 2267654