Axially Wired Single‐Site Catalyst Enabled Ampere‐Level Electrocatalytic Ammonia Synthesis From Nitrate

催化作用 氨生产 法拉第效率 离解(化学) 材料科学 无机化学 吡啶 选择性催化还原 碳纳米管 亚硝酸盐 可逆氢电极 酞菁 产量(工程) 光化学 硝酸盐 化学工程 电催化剂
作者
Xi Wang,Siqin Liu,Lei Wu,Xingmiao Huang,Ran Duan,Hongwei Ji,Hua Sheng,Chuncheng Chen,Wenjing Song,Jincai Zhao
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:36 (30) 被引量:2
标识
DOI:10.1002/adfm.202525958
摘要

Abstract Electrocatalytic nitrate reduction (NO 3 RR) demonstrates great potential for energy‐efficient ammonia (NH 3 ) synthesis with a low carbon footprint. However, industrial‐level ammonia production is currently limited owing to the insufficient supply of active hydrogen (H * ) from water due to sluggish water‐reductive dissociation at catalytic sites. Inspired by the lysine‐coordinated haem of cytochrome c nitrite reductase, a catalytic architecture is developed through the covalently wiring of iron phthalocyanine (FePc) with carbon nanotubes (CNT) via a pyridine linker. This axially coordinated single‐atom iron catalyst (ACCs‐Fe) achieved an unprecedented NH 3 yield rate of 367.39 mol g cat −1 h −1 and an optimal ammonia Faradaic efficiency (FE) of ≈100%. Through combined in situ spectroscopic characterisation and theoretical calculations, it is demonstrated that the exceptional NO 3 RR performance originated from the pyridine axial coordination‐induced electronic modulation, which simultaneously enhanced water dissociation kinetics (ensuring H * supply) and promoted H * transfer to nitrate/intermediate (enabling deep hydrogenation). This study pioneers the use of axial coordination to accelerate the water‐reductive activation to H * , offering a novel strategy for improving the efficiency of H * ‐mediated NO 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
学术天后完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
Walden发布了新的文献求助10
1秒前
yike发布了新的文献求助10
2秒前
闪闪满天完成签到,获得积分10
3秒前
李健的粉丝团团长应助NN采纳,获得10
3秒前
3秒前
4秒前
zzzlll发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
桐桐应助任性小霜采纳,获得10
7秒前
Akoasm发布了新的文献求助10
8秒前
小凯发布了新的文献求助30
9秒前
跳跃靖应助Rita采纳,获得10
9秒前
VV发布了新的文献求助10
9秒前
11234发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
鲜艳的棒棒糖完成签到,获得积分10
10秒前
Walden完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
没有皮卡丘的小智¹⁸⁹⁵完成签到,获得积分10
12秒前
学pde的小丸子完成签到,获得积分10
12秒前
13秒前
14秒前
梨子完成签到,获得积分10
15秒前
16秒前
huyaoqi完成签到 ,获得积分10
17秒前
17秒前
19秒前
19秒前
sunn完成签到,获得积分20
20秒前
赤凰太一完成签到 ,获得积分10
20秒前
搜集达人应助找文章采纳,获得10
20秒前
334niubi666完成签到 ,获得积分0
21秒前
卡夫卡发布了新的文献求助10
21秒前
艾斯比完成签到,获得积分10
21秒前
liwanr完成签到,获得积分10
22秒前
22秒前
小马甲应助啦啦哗啦啦哗采纳,获得10
23秒前
迅速的傲晴完成签到,获得积分10
23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
China Pluperfect I: Epistemology of Past and Outside in Chinese Art 520
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Governing Growth: Us Industrial Policy from Hamilton to Trump 500
The fast track to determining transfer functions of linear circuits: The student guide 500
The Analytical and Numerical Solution of Electric and Magnetic Fields 500
Synthesis of P-Chiral Phosphine Ligands and Their Applications in Asymmetric Catalysis 400
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 7624135
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9199304
关于积分的说明 19722362
捐赠科研通 7195390
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3273475
关于科研通互助平台的介绍 2435675
邀请新用户注册赠送积分活动 2269258