Enhanced performance of oxygen vacancy-rich In-TiO2 materials for electrocatalytic urea synthesis via a relay catalysis strategy

催化作用 氧气 尿素 吸附 无机化学 化学工程 化学 氮气 析氧 可逆氢电极 材料科学 电化学 电极 有机化学 工程类 物理化学 参比电极
作者
Yini Mao,Fei Ren,Qiao Gou,Yong Jiang,Lan Tang,Yimin Jiang,Wei Shen,Ming Li,Rongxing He
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier BV]
卷期号:485: 150052-150052 被引量:18
标识
DOI:10.1016/j.cej.2024.150052
摘要

As an essential source of nitrogen fertilizer for agricultural production and an important raw material in the chemical industry, urea is of great importance to the sustainable development of our economy and society. Oxygen vacancy-rich In3+-doped TiO2, denoted as Vo-In-TiO2, exhibits high catalytic activity for the co-activated reduction of NO3− and CO2 to synthesize urea, with respectively Faraday efficiency (FE) and urea yield (Rurea) of 9.06 % and 759.8 μg mg−1h−1 at an applied potential of −0.65 V versus reversible hydrogen electrode (vs. RHE), which can be attributed to the respective efficacy of oxygen vacancies (Vo) and In3+ and their synergistic effect through relay catalysis. Both experimental and theoretical investigations show that the doped In3+ endows the catalyst with a strong ability to capture CO2, while the Vo acts directly as active site to effectively facilitate the adsorption of *NO3 and further conversion of *NO2, and shows high activity for the NO3− reduction reaction (NO3−RR). That is, Vo reduces NO3− to *NH2, and In3+ plays a role in inducing the direct combination of *NH2 and *CO2 adsorbed on the surface of the catalyst to form the key intermediate *CO2NH2 and thus urea. This strategy of relay catalysis can make full use of the advantages of different parts of the catalyst to achieve a synergistic effect, providing a new approach to the design of highly efficient catalysts.
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
JACK完成签到,获得积分10
3秒前
mumuaidafu完成签到 ,获得积分10
4秒前
小调完成签到,获得积分10
8秒前
kingfly2010完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
m李完成签到 ,获得积分10
12秒前
结实鹰完成签到,获得积分10
12秒前
欢喜的文轩完成签到 ,获得积分10
12秒前
junjie完成签到 ,获得积分10
14秒前
Chengsir完成签到,获得积分10
16秒前
柔弱绝施发布了新的文献求助30
17秒前
Ho完成签到,获得积分10
21秒前
开心的盼波完成签到 ,获得积分10
23秒前
yang完成签到 ,获得积分0
23秒前
45度科研狗完成签到 ,获得积分10
24秒前
江枫渔火完成签到 ,获得积分10
25秒前
芝士奶盖有点咸完成签到 ,获得积分10
25秒前
34秒前
巴旦木发布了新的文献求助10
40秒前
朴实初夏完成签到 ,获得积分0
40秒前
ywzwszl完成签到,获得积分0
44秒前
nano_grid完成签到,获得积分10
44秒前
w0304hf完成签到,获得积分10
46秒前
ybheart完成签到,获得积分0
46秒前
Xulyun完成签到 ,获得积分10
47秒前
king完成签到 ,获得积分10
50秒前
笙生发布了新的文献求助10
51秒前
105完成签到 ,获得积分0
52秒前
林夕完成签到 ,获得积分10
55秒前
csg888888完成签到,获得积分10
58秒前
叶子完成签到 ,获得积分10
1分钟前
孟祥合完成签到,获得积分10
1分钟前
ZZzz完成签到 ,获得积分10
1分钟前
可靠花生完成签到,获得积分10
1分钟前
Ava应助巴旦木采纳,获得10
1分钟前
丘比特应助好运来采纳,获得10
1分钟前
柯茗完成签到 ,获得积分10
1分钟前
gzhy完成签到,获得积分10
1分钟前
今天不熬夜完成签到 ,获得积分10
1分钟前
柔弱绝施发布了新的文献求助30
1分钟前
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
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2000
Quality by Design - An Indispensable Approach to Accelerate Biopharmaceutical Product Development 800
Pulse width control of a 3-phase inverter with non sinusoidal phase voltages 777
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Research Methods for Applied Linguistics: A Practical Guide 600
Research Methods for Applied Linguistics 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 6404400
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8223606
关于积分的说明 17430139
捐赠科研通 5456986
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2883660
邀请新用户注册赠送积分活动 1859855
关于科研通互助平台的介绍 1701334