Bioinspired Electrocatalyst for Electrochemical Reduction of N2 to NH3 in Ambient Conditions

电催化剂 氨生产 催化作用 可逆氢电极 材料科学 电化学 产量(工程) 无机化学 贵金属 氮气 化学工程 纳米颗粒 金属 电极 纳米技术 化学 工作电极 有机化学 物理化学 冶金 工程类
作者
Haohong Xian,Haoran Guo,Zhishu Chen,Guangsen Yu,Abdulmohsen Ali Alshehri,Khalid A. Alzahrani,Feng Hao,Rui Song,Tingshuai Li
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:12 (2): 2445-2451 被引量:48
标识
DOI:10.1021/acsami.9b18027
摘要

Industrial ammonia production depends heavily on the traditional Haber–Bosch method at the expense of CO2 emissions and large energy consumptions. Artificial fixation of nitrogen to ammonia is therefore regarded as a promising path to yield ammonia in energy-saving conditions. However, a competent electrocatalyst is highly desired, owing to the extremely stable bond of N≡N. In this work, we report Fe2(MoO4)3 nanoparticles as a non-noble-metal electrocatalyst, inspired by nitrogenase enzymes for electrochemically converting nitrogen into ammonia, which achieves a Faradic efficiency of 9.1% and an excellent NH3 yield of 18.16 μg h–1 mg–1 cat in 0.1 M sodium sulfate at −0.6 V vs reversible hydrogen electrode. Also, it has a better ammonia yield rate of 20.09 μg h–1 mg–1 cat in 0.1 M hydrochloric acid. Moreover, this noble-metal-free catalyst exhibits a unique reaction process selectivity and stability compared with the other catalysts working in harsh conditions. The specific reaction processes are analyzed by density functional theoretical calculations to gain insights into the nitrogen reduction reaction (NRR) by this catalyst.

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
4秒前
无花果应助Lucas采纳,获得10
4秒前
糖豆包子完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
6秒前
6秒前
小车发布了新的文献求助10
6秒前
烟花应助xiaolizi采纳,获得10
6秒前
CipherSage应助晚晚采纳,获得10
8秒前
Lucas应助Hx采纳,获得10
9秒前
他比悲伤更悲伤完成签到,获得积分10
9秒前
肉卷发布了新的文献求助10
9秒前
kytzh发布了新的文献求助10
10秒前
wcli发布了新的文献求助10
12秒前
13秒前
14秒前
15秒前
大个应助六六采纳,获得10
17秒前
17秒前
研友_8RlG1n完成签到,获得积分10
17秒前
17秒前
李健应助gxmu6322采纳,获得10
18秒前
张智发布了新的文献求助10
18秒前
20秒前
20秒前
NH完成签到,获得积分20
22秒前
风魂剑主发布了新的文献求助10
22秒前
文艺的问柳完成签到,获得积分10
22秒前
Starry122222完成签到,获得积分10
22秒前
小二郎应助Tiff110采纳,获得10
22秒前
甜籽完成签到,获得积分10
24秒前
molihuakai应助Redemption采纳,获得10
24秒前
24秒前
aa发布了新的文献求助10
26秒前
yurh完成签到,获得积分10
27秒前
张智完成签到,获得积分20
28秒前
28秒前
29秒前
gxmu6322发布了新的文献求助10
29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
48V Low-voltage Power Distribution Network (PDN) Architecture Industry Report, 2024 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 610
适配Micro-LED色转换的高兼容性量子点负性光刻胶制备与工艺研究 500
Direct and Iterative Linear System Solvers 500
Vander's Renal Physiology第10版 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 7309686
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8926729
关于积分的说明 18919443
捐赠科研通 6971821
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3213014
关于科研通互助平台的介绍 2381440
邀请新用户注册赠送积分活动 2191071