Single‐Atom Cu Catalysts for Enhanced Electrocatalytic Nitrate Reduction with Significant Alleviation of Nitrite Production

电催化剂 催化作用 亚硝酸盐 无机化学 硝酸盐 金属 吸附 碳纤维 氮气 化学 电化学 材料科学 物理化学 电极 有机化学 复合数 复合材料
作者
Tonghe Zhu,Qiongshan Chen,Peng Liao,Weijian Duan,Sheng Liang,Yan Zhang,Chunhua Feng
出处
期刊:Small [Wiley]
卷期号:16 (49) 被引量:236
标识
DOI:10.1002/smll.202004526
摘要

Metallic Cu is a well-known electrocatalyst for nitrate reduction reaction (NO3RR), but it suffers from relatively low activity, poor stability, and inducing nitrite accumulation during the long-term operation. Herein, it is found that Cu catalysts minimized at the single-atom level can overcome the limitations of bulk materials in NO3RR. A metal-nitrogen-carbon (M-N-C) electrocatalyst composed of carbon nanosheets embedding isolated copper atoms coordinated with N, Cu-N-C-800, is synthesized by pyrolysis of a Cu-based metal–organic framework at 800 °C. In comparison with Cu nanoparticles and Cu plate-800, kinetic measurements show that the Cu-N-C-800 electrocatalyst is more active and stable and distinctly suppresses the release of nitrite intermediate into the solution. The combined results of experimental data and density functional theory calculations indicate that Cu bound with N (particularly Cu-N2) is the key to favorable adsorption of NO3− and NO2−. This strong binding is responsible for the enhanced rate of nitrate conversion to the end products of ammonia and nitrogen. These findings highlight the promise of single-atom Cu electrocatalysts for nitrate reduction with desirable performance.
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
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
1秒前
htmy完成签到,获得积分10
1秒前
搜集达人应助儒雅曼云采纳,获得10
1秒前
2秒前
1234完成签到 ,获得积分10
3秒前
慎ming发布了新的文献求助10
5秒前
脑洞疼应助77采纳,获得10
7秒前
szk发布了新的文献求助200
8秒前
10秒前
852应助红旗永飞扬采纳,获得10
11秒前
研友_VZG7GZ应助LX-ik采纳,获得10
11秒前
12秒前
是个聪明蛋完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
陈昇发布了新的文献求助10
14秒前
Xinya发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
song完成签到 ,获得积分10
17秒前
Lucas应助汤姆采纳,获得10
17秒前
20秒前
21秒前
zxt12305313完成签到 ,获得积分10
22秒前
23秒前
科研八戒应助eternal采纳,获得10
24秒前
FashionBoy应助FaFa采纳,获得10
25秒前
26秒前
希望天下0贩的0应助缪伟采纳,获得10
26秒前
28秒前
共享精神应助de采纳,获得10
28秒前
丘比特应助清脆的老虎采纳,获得10
28秒前
何玲完成签到 ,获得积分10
29秒前
29秒前
羲和之梦发布了新的文献求助10
31秒前
老王完成签到,获得积分10
31秒前
32秒前
明亮无颜发布了新的文献求助10
33秒前
34秒前
汤姆发布了新的文献求助10
35秒前
彩色飞瑶完成签到,获得积分10
36秒前
高分求助中
Manual of Clinical Microbiology, 4 Volume Set (ASM Books) 13th Edition 1000
Sport in der Antike 800
De arte gymnastica. The art of gymnastics 600
Berns Ziesemer - Maos deutscher Topagent: Wie China die Bundesrepublik eroberte 500
Stephen R. Mackinnon - Chen Hansheng: China’s Last Romantic Revolutionary (2023) 500
Sport in der Antike Hardcover – March 1, 2015 500
Boris Pesce - Gli impiegati della Fiat dal 1955 al 1999 un percorso nella memoria 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2422762
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2111843
关于积分的说明 5346947
捐赠科研通 1839280
什么是DOI,文献DOI怎么找? 915590
版权声明 561219
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 489725