Tuning Active Hydrogen on Reconstructed RuO 2 /Co(OH) 2 Catalysts for Selective Ammonia Synthesis

氨生产 催化作用 法拉第效率 电化学 电解质 离解(化学) 材料科学 可逆氢电极 无机化学 反应中间体 化学 电极 有机化学 物理化学 工作电极
作者
Anquan Zhu,Heng Liu,Lulu Qiao,Bin Liu,Kunlun Liu,Chuhao Luan,Kai Liu,Yin Zhou,Dewu Lin,Guoqiang Gan,Jiapei Li,Hong Guo,Wenjun Zhang
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:38 (3): e15346-e15346 被引量:1
标识
DOI:10.1002/adma.202515346
摘要

Abstract The electrochemical nitrate reduction reaction (eNO 3 RR) is widely recognized as a promising strategy for sustainable ammonia production and supporting the nitrogen cycle. However, its advancement is impeded by complex behavior of reaction intermediates and the inevitable reconstruction of precatalysts. To address these challenges, the generation and utilization of active hydrogen (*H) are strategically managed by tailoring the RuO 2 /Co 3 O 4 precatalyst and optimizing the electrolyte composition (OH − and NO 3 − concentration), thereby selectively enhancing ammonia formation. Consequently, the in situ reconstructed RuO 2 /Co(OH) 2 catalyst achieves an impressive ammonia yield of 35.9 ± 0.9 mg h −1 cm −2 and a Faradaic efficiency (FE) of 98.1 ± 2.6% at −0.3 V versus RHE. Furthermore, the catalyst shows significant potential for applications in nitrate‐rich wastewater treatment and rechargeable Zn‐NO 3 − batteries, maintaining stable operation for over 260 hours at 1 mA cm −2 with only a 6 mV increase in the potential window. Mechanistic studies reveal that electron‐rich RuO 2 facilitates *H generation through water dissociation, which subsequently migrates to Co(OH) 2 to hydrogenate nitrogenous intermediates, selectively producing ammonia. This study highlights the importance of designing efficient catalytic systems that address both precatalyst reconstruction and the complexities of reactant and intermediate conversion in electrolytes, which are essential for managing the intricate electron and proton transfer processes involved in eNO 3 RR.
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
ak枫完成签到,获得积分10
2秒前
栋汀完成签到,获得积分10
2秒前
故意完成签到,获得积分10
2秒前
BingoTang完成签到,获得积分10
2秒前
户户得振完成签到,获得积分10
3秒前
lenaimiao完成签到,获得积分10
3秒前
chenhuiwan完成签到,获得积分10
3秒前
一蓑烟雨完成签到,获得积分10
3秒前
洋溢完成签到,获得积分10
4秒前
屹男完成签到,获得积分10
5秒前
汉堡包应助纸飞机采纳,获得10
5秒前
忧郁紫翠完成签到,获得积分20
5秒前
zzzz完成签到,获得积分10
6秒前
自由可兰完成签到,获得积分10
6秒前
子车半烟完成签到,获得积分10
6秒前
zz完成签到,获得积分10
7秒前
Fury完成签到 ,获得积分10
7秒前
7秒前
现代的南风完成签到 ,获得积分10
7秒前
8秒前
渣渣凡完成签到,获得积分10
8秒前
沉静觅风发布了新的文献求助10
9秒前
EasonHong完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
小趴菜发布了新的文献求助10
10秒前
杨佳酿完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
张益达完成签到,获得积分10
11秒前
胡江完成签到 ,获得积分10
11秒前
屿鑫完成签到,获得积分10
12秒前
瓷瓷完成签到,获得积分10
12秒前
来杯冰美式完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
yliu完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
13秒前
hotcas完成签到,获得积分0
14秒前
草莓完成签到,获得积分10
14秒前
大芬应助whg采纳,获得10
14秒前
不加香菜完成签到 ,获得积分10
14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
AnnualResearch andConsultation Report of Panorama survey and Investment strategy onChinaIndustry 1000
卤化钙钛矿人工突触的研究 1000
Engineering for calcareous sediments : proceedings of the International Conference on Calcareous Sediments, Perth 15-18 March 1988 / edited by R.J. Jewell, D.C. Andrews 1000
Continuing Syntax 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
2026 Hospital Accreditation Standards 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 6263013
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8084999
关于积分的说明 16892813
捐赠科研通 5333469
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2839028
邀请新用户注册赠送积分活动 1816482
关于科研通互助平台的介绍 1670216