Enhanced Nitric Oxide Electroreduction to Ammonia via Modulating Spin‐Polarization of Fe Single‐Atom Catalysts

催化作用 法拉第效率 材料科学 无机化学 电合成 电化学 同步 氧化物 氨生产 产量(工程) 硫黄 电催化剂 一氧化氮 化学工程 静电纺丝 碳纤维 纳米纤维 协同催化 可逆氢电极 选择性催化还原 阳极 过电位 本体电解 电解
作者
Jialing Song,Zhiyi Wei,Lupeng Han,Zhenlin Wang,Chenghao Fan,Donglin Han,Chunwei Dong,Haiyan Duan,Xiyang Wang,Sam Fong Yau Li,Eslam M. Hamed,Ming Xie,Emiliano Cortés,Dengsong Zhang
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:36 (24) 被引量:5
标识
DOI:10.1002/adfm.202523040
摘要

Abstract Electrochemical nitric oxide reduction (NORR) offers a sustainable pathway to ammonia (NH 3 ) while removing toxic NO from industrial emissions. However, high efficiency is hindered by the difficulty of synchronizing multi‐proton/electron transfers to accelerate NO hydrogenation and suppress competing hydrogen evolution. Here, an Fe single‐atom catalyst (FeSAC) is reported that achieves record NORR activity through spin‐state engineering. Using a top‐down electrospinning approach, self‐supported S,N‐doped carbon fiber films hosting Fe‐N 3 S 1 sites are fabricated. This catalyst delivers an NH 3 yield rate of 140.58 µmol h −1 cm −2 with a Faradaic efficiency of 96.28%, outperforming nearly all reported SACs. Mechanistic analysis reveals that sulfur doping induces a high‐spin Fe 3+ → low‐spin Fe 2+ transition, suppressing spin polarization, strengthening NO adsorption, and facilitating proton supply to accelerate hydrogenation. These results establish spin‐state modulation as a powerful paradigm for designing next‐generation single‐atom catalysts for complex multi‐proton/electron electrocatalytic transformations, such as the electrosynthesis of ammonia.
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
奥利奥完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
Ming完成签到,获得积分10
刚刚
蕙蕙完成签到,获得积分10
1秒前
Jerry20184完成签到 ,获得积分10
1秒前
1秒前
1秒前
demom完成签到 ,获得积分10
1秒前
weiwei完成签到,获得积分10
1秒前
怡然的飞珍完成签到,获得积分10
1秒前
silent完成签到,获得积分10
1秒前
杨光完成签到,获得积分10
1秒前
材料楠波万完成签到,获得积分10
1秒前
LYQ15237208950完成签到,获得积分10
2秒前
求索至真完成签到 ,获得积分10
2秒前
吴彬完成签到 ,获得积分10
3秒前
火星上映阳完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
科研通AI6.2应助Sakurasamada采纳,获得10
3秒前
年轻的绿蝶完成签到,获得积分10
4秒前
illusion完成签到,获得积分10
4秒前
呼之欲出发布了新的文献求助10
4秒前
vansama发布了新的文献求助10
4秒前
ymmmaomao23完成签到,获得积分10
4秒前
啦啦啦啦发布了新的文献求助10
4秒前
李盛男完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
英姑应助一一采纳,获得10
5秒前
ABCDE发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
9527发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
邱邱科研发布了新的文献求助10
5秒前
坚果燕麦完成签到,获得积分10
5秒前
luyang完成签到,获得积分10
5秒前
武雨珍完成签到,获得积分10
5秒前
LmyHusband完成签到,获得积分10
6秒前
YujieWu完成签到 ,获得积分10
6秒前
无花果发布了新的文献求助10
6秒前
cindy完成签到,获得积分10
6秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(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
Environmental Leverage in Times of Climate Crisis: Product Standards, Carbon Border Measures and Preferential Trade Agreements 1000
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 510
Social Skills Improvement System-Rating Scales--Chinese Version 500
Dynamische Polarisation von H-1 und B-11 in (CH-3)-3NBH-3 500
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 7233193
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8858979
关于积分的说明 18686370
捐赠科研通 6899531
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3192134
关于科研通互助平台的介绍 2362385
邀请新用户注册赠送积分活动 2166588