Engineering the Metal‐Support Interaction and Oxygen Vacancies on Ru@P‐Fe/Fe3O4 Nanorods for Synergetic Enhanced Electrocatalytic Nitrate‐to‐Ammonia Conversion

纳米棒 氧气 金属 材料科学 无机化学 硝酸盐 电催化剂 化学工程 化学 纳米技术 电化学 物理化学 冶金 电极 有机化学 工程类
作者
Jin Su,Ke Shi,Baocang Liu,Zichao Xi,Junchao Yu,Xuan Xu,Jing Peng,Rui Gao,Jun Zhang
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
标识
DOI:10.1002/adfm.202401194
摘要

Abstract Ruthenium (Ru) loaded catalysts show high activity and selectivity for ammonia (NH 3 ) synthesis via electrochemical reduction of nitrate (NO 3 − ), but their practical application is still restricted by their high cost and insufficient stability. Herein, a multi‐component electrocatalyst of Ru nanoclusters loaded on phosphorus‐doped/phosphate‐modified and oxygen vacancy (O V )‐rich Fe/Fe 3 O 4 composite nanorods (Ru@P‐Fe/Fe 3 O 4 ) to synergistically promote electrocatalytic NO 3 − reduction reaction (NO 3 − RR)‐to‐NH 3 performance via strong metal‐support interaction (SMSI) is reported. Impressively, the best Ru@P‐Fe/Fe 3 O 4 catalyst exhibits outstanding NO 3 − RR activity, selectivity, and durability in 0.1 M KNO 3 + 0.5 M KOH solution, with an NH 3 yield rate of 14.37 ± 0.21 mg NH3 h −1 cm −2 (1710.71 ± 25 mg NH3 h −1 mg Ru −1 ) at −0.75 V versus reversible hydrogen electrode (vs. RHE), an NH 3 Faradaic efficiency (FE) of 97.2% at −0.55 V vs. RHE, and a superior stability over 50 h, suppressing most of reported Fe‐based and Ru‐based electrocatalysts. The characterizations and theoretical calculations unveil that the SMSI between Ru nanoclusters and P‐Fe/Fe 3 O 4 composite nanorods can promote the generation of O V , tune the electronic structure of Ru species, and stabilize Ru nanoclusters, thereby reducing the reaction energy barrier of NO 3 − RR‐to‐NH 3 , inhibiting the competitive hydrogen evolution reaction, and boosting the NH 3 yield rate NH 3 FE, and stability.
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
wangly发布了新的文献求助10
1秒前
orchidaceae发布了新的文献求助10
2秒前
4秒前
dai发布了新的文献求助30
5秒前
潦草小狗应助文件撤销了驳回
7秒前
7秒前
healinghands发布了新的文献求助10
7秒前
10秒前
10秒前
喜悦凝冬发布了新的文献求助10
10秒前
合适的小笼包完成签到 ,获得积分10
12秒前
bangyang发布了新的文献求助10
12秒前
AK47发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
15秒前
15秒前
刘宁完成签到 ,获得积分20
16秒前
16秒前
可乐不加冰完成签到 ,获得积分10
17秒前
17秒前
gjww应助静研采纳,获得10
17秒前
17秒前
无聊的生活举报Estelle求助涉嫌违规
20秒前
威武书桃发布了新的文献求助10
20秒前
完美世界应助李至安采纳,获得10
21秒前
ChanAijia发布了新的文献求助10
21秒前
毛毛发布了新的文献求助10
21秒前
21秒前
cccxxxyyy发布了新的文献求助10
22秒前
Xiao完成签到,获得积分10
26秒前
斯文败类应助bangyang采纳,获得10
26秒前
浪迹天涯完成签到,获得积分10
27秒前
29秒前
浪迹天涯发布了新的文献求助10
30秒前
Lian发布了新的文献求助10
32秒前
33秒前
可爱的函函应助毛毛采纳,获得10
33秒前
威武书桃完成签到,获得积分20
34秒前
阿秧发布了新的文献求助10
38秒前
高分求助中
Sustainable Land Management: Strategies to Cope with the Marginalisation of Agriculture 1000
Corrosion and Oxygen Control 600
Python Programming for Linguistics and Digital Humanities: Applications for Text-Focused Fields 500
Love and Friendship in the Western Tradition: From Plato to Postmodernity 500
Heterocyclic Stilbene and Bibenzyl Derivatives in Liverworts: Distribution, Structures, Total Synthesis and Biological Activity 500
重庆市新能源汽车产业大数据招商指南(两链两图两池两库两平台两清单两报告) 400
Division and square root. Digit-recurrence algorithms and implementations 400
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 2549707
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2176999
关于积分的说明 5607542
捐赠科研通 1897873
什么是DOI,文献DOI怎么找? 947431
版权声明 565447
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 504108