Relay Catalysis of Fe and Co with Multi‐Active Sites for Specialized Division of Labor in Electrocatalytic Nitrate Reduction Reaction

材料科学 硝酸盐 催化作用 继电器 氧还原反应 还原(数学) 电催化剂 师(数学) 分工 有机化学 电化学 化学 物理化学 电极 政治学 物理 功率(物理) 热力学 几何学 数学 算术 法学
作者
Hongxia Luo,Shuangjun Li,Ziyang Wu,Miaomiao Jiang,Min Kuang,Yanbiao Liu,Wei Luo,Dieqing Zhang,Jianping Yang
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:34 (42) 被引量:160
标识
DOI:10.1002/adfm.202403838
摘要

Abstract Electrocatalytic nitrate reduction reaction (NO 3 RR) driven by renewable energy is a promising technology for the removal of nitrate‐containing wastewater. However, the sluggish kinetics resulted from the complex proton‐coupled electron transfer and various intermediates remain the key barriers for large‐scale application of NO 3 RR. Herein, a tactic is reported to raise rate of NO 3 RR and increase selectivity to N 2 using bimetal catalyst: Co is inclined to act on the key steps needed in NO 3 RR process, rate‐determining step (RDS: *NO 3 to *NO 2 , the asterisk means intermediates) and the subsequent *N hydrogenation as well as Fe exhibits the efficient activity for the selectivity‐ determining step (SDS: *NO to *N then to N 2 ) via a relay catalysis mechanism. A removal efficiency of 78.5% and an ultra‐long cycle stability of 60 cycles (12 h per cycle) are achieved on FeCo alloy confined with nitrogen‐doped porous carbon nanofibers (FeCo‐NPCNFs). DFT calculations unveil that the introduction of Co active site not only regulates the d‐band center of FeCo alloy, optimizes the adsorption of intermediates, but also has a strong capacity to supply active hydrogen species. Clearly, this study elucidates the effects of bimetallic relay catalysis on the performance of electrocatalytic NO 3 RR and offers avenues for designing Fe‐based catalysts to realize the nitrogen‐neutral cycle.
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
1秒前
CL完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
kkkkkk完成签到,获得积分20
1秒前
苗啊苗完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
3秒前
jianning完成签到,获得积分10
4秒前
浅浅映阳完成签到,获得积分10
5秒前
piglet发布了新的文献求助10
5秒前
百川完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
PYH完成签到,获得积分10
7秒前
赵一晨发布了新的文献求助10
7秒前
CL发布了新的文献求助10
7秒前
zheng完成签到 ,获得积分10
7秒前
小妮完成签到,获得积分10
8秒前
小小蝶完成签到,获得积分20
9秒前
小陈子完成签到,获得积分10
9秒前
Orange应助nan采纳,获得10
10秒前
鹿不尤发布了新的文献求助10
10秒前
沉醉的中国钵完成签到 ,获得积分10
10秒前
三七完成签到,获得积分10
11秒前
13秒前
emma完成签到,获得积分10
14秒前
无花果应助blt采纳,获得10
15秒前
evak发布了新的文献求助10
15秒前
future完成签到,获得积分10
15秒前
小二郎应助Karry采纳,获得10
15秒前
16秒前
俊逸的雪兰完成签到,获得积分10
17秒前
xux发布了新的文献求助10
19秒前
caoxiwei完成签到,获得积分10
19秒前
FashionBoy应助lrrrrrr采纳,获得10
20秒前
21秒前
22秒前
22秒前
22秒前
Karry完成签到,获得积分20
23秒前
CipherSage应助豆包耶采纳,获得10
23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
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场现状调查及投资机会研判报告 1000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场规模及竞争格局分析报告 1000
48V Low-voltage Power Distribution Network (PDN) Architecture Industry Report, 2024 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
Introducing the Learning Sciences 600
Resiliency Scale for Adolescents--Chinese Version 600
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 7322171
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8937608
关于积分的说明 18948674
捐赠科研通 6979994
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3214923
关于科研通互助平台的介绍 2382478
邀请新用户注册赠送积分活动 2194151