Atomically dispersed Fe atoms anchored on S and N–codoped carbon for efficient electrochemical denitrification

催化作用 电化学 基面 硝酸盐 材料科学 碳纤维 再分配(选举) 反硝化 Atom(片上系统) 无机化学 污染物 兴奋剂 化学 电极 氮气 化学工程 结晶学 物理化学 有机化学 工程类 复合数 嵌入式系统 复合材料 政治 光电子学 计算机科学 法学 政治学
作者
Jiacheng Li,Miao Li,Ning An,Shuo Zhang,Qinan Song,Yilin Yang,Xiang Liu
出处
期刊:Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America [National Academy of Sciences]
卷期号:118 (33) 被引量:131
标识
DOI:10.1073/pnas.2105628118
摘要

Nitrate, a widespread contaminant in natural water, is a threat to ecological safety and human health. Although direct nitrate removal by electrochemical methods is efficient, the development of low-cost electrocatalysts with high reactivity remains challenging. Herein, bifunctional single-atom catalysts (SACs) were prepared with Cu or Fe active centers on an N-doped or S, N-codoped carbon basal plane for N2 or NH4+ production. The maximum nitrate removal capacity was 7,822 mg N ⋅ g-1 Fe, which was the highest among previous studies. A high ammonia Faradic efficiency (78.4%) was achieved at a low potential (-0.57 versus reversible hydrogen electrode), and the nitrogen selectivity was 100% on S-modified Fe SACs. Theoretical and experimental investigations of the S-doping charge-transfer effect revealed that strong metal-support interactions were beneficial for anchoring single atoms and enhancing cyclability. S-doping altered the coordination environment of single-atom centers and created numerous defects with higher conductivity, which played a key role in improving the catalyst activity. Moreover, interactions between defects and single-atom sites improved the catalytic performance. Thus, these findings offer an avenue for high active SAC design.
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
ASD完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
1秒前
蝉鸣夏日长完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
樱悼柳雪完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
补天石发布了新的文献求助10
1秒前
Bonnie完成签到,获得积分10
2秒前
zhao发布了新的文献求助10
2秒前
zhenliu完成签到,获得积分10
2秒前
小二郎应助strawberry采纳,获得10
2秒前
自信的水杯完成签到 ,获得积分10
2秒前
怕黑的井完成签到,获得积分10
2秒前
xwwdcg发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
Leon Lai发布了新的文献求助10
3秒前
Lucy小影完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
彩色的天亦完成签到,获得积分10
3秒前
朴实凝雁发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
诚心的大米完成签到,获得积分10
4秒前
李白完成签到,获得积分10
5秒前
拼搏的依风完成签到 ,获得积分10
5秒前
5秒前
巴哒完成签到,获得积分10
6秒前
Ste完成签到,获得积分10
6秒前
Tonald Yang发布了新的文献求助10
6秒前
zhenliu发布了新的文献求助10
6秒前
CipherSage应助超帅的元柏采纳,获得10
6秒前
WUyanzu完成签到 ,获得积分10
6秒前
6秒前
7秒前
田様应助个性湘采纳,获得10
7秒前
yjl完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
地火丢完成签到,获得积分10
7秒前
无辜文博完成签到,获得积分10
8秒前
傅礼貌完成签到,获得积分10
8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
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 640
Signals, Systems, and Signal Processing 610
全相对论原子结构与含时波包动力学的理论研究--清华大学 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 6441164
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8255128
关于积分的说明 17574909
捐赠科研通 5499753
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2900137
邀请新用户注册赠送积分活动 1876869
关于科研通互助平台的介绍 1716968