Bimetallic PdFe3 Nano‐Alloy with Tunable Electron Configuration for Boosting Electrochemical Nitrogen Fixation

材料科学 过电位 电化学 密度泛函理论 原子轨道 轨道杂交 法拉第效率 化学物理 电催化剂 电子 光化学 电极 物理化学 计算化学 化学 分子轨道理论 物理 量子力学
作者
Jianjia Mu,Zhigang Zhao,Xuan‐Wen Gao,Zhao‐Meng Liu,Wenbin Luo,Zhenrong Sun,Qinfen Gu,Feng Li
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
被引量:1
标识
DOI:10.1002/aenm.202303558
摘要

Abstract Electrocatalyst plays animportant role in electrochemical ammonia synthesis by determining the nitrogen reduction reaction pathway. Featuring the inherent half‐filled 3d orbitals, ion‐based alloy electrocatalysts have been attracting much more attention owing to the controllable driving force to adsorb and activate N≡N bonds. Besides supplying unoccupied d ‐orbital to accommodate lone‐pair electrons to facilitate nitrogen adsorption, donating d ‐orbital electrons to nitrogen antibonding orbitals to dissociate N≡N bond is demandedas well. By palladium (Pd) to synthesize PdFe 3 nano‐alloy, numerous Fe 3d orbitals can be reconstructed via charge polarization between Fe and Pd, simultaneously lowering corresponding work functions. Meanwhile, the positively charged Fesites in PdFe 3 can strengthen suppress the proton adsorption by electrostatic repulsion. A considerably optimized ammonia production rate of 29.07 µg h −1 mg cat. −1 and Faradic efficiency of 22.8% are accomplished at a low overpotential of −0.2 V vs. RHE. Density functional theory combined with in‐situ ATR‐FTIR results confirmthe electrocatalytic nitrogen reduction follows the associative distalmechanism and the electron‐deficient Fe induced through Pd facilitates significantly lowering the first‐step‐protonation energy barrier of only 0.07 eV ( * N 2 + * H → * NNH).
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
Singularity发布了新的文献求助10
3秒前
古月丰色完成签到 ,获得积分10
5秒前
6秒前
6秒前
李爱国应助XY采纳,获得10
9秒前
9秒前
11秒前
天天快乐应助hh采纳,获得10
11秒前
tananna发布了新的文献求助10
12秒前
Edward发布了新的文献求助10
13秒前
niuniu发布了新的文献求助10
15秒前
佩弦发布了新的文献求助10
15秒前
秋雪瑶应助ly采纳,获得10
16秒前
彩色宛筠完成签到,获得积分10
16秒前
Lucas应助Singularity采纳,获得10
18秒前
充电宝应助Echo采纳,获得10
19秒前
小马甲应助小渡采纳,获得10
19秒前
20秒前
polarice发布了新的文献求助20
21秒前
22秒前
Guo发布了新的文献求助20
25秒前
爆米花应助hq采纳,获得10
26秒前
27秒前
may发布了新的文献求助10
28秒前
28秒前
28秒前
29秒前
深情安青应助闫伯涵采纳,获得10
30秒前
缥缈荔枝完成签到,获得积分20
30秒前
30秒前
楠瓜完成签到,获得积分10
31秒前
北冥有鱼发布了新的文献求助10
33秒前
33秒前
33秒前
33秒前
缥缈荔枝发布了新的文献求助10
34秒前
34秒前
36秒前
36秒前
楠瓜发布了新的文献求助10
37秒前
高分求助中
One Man Talking: Selected Essays of Shao Xunmei, 1929–1939 1000
Yuwu Song, Biographical Dictionary of the People's Republic of China 700
[Lambert-Eaton syndrome without calcium channel autoantibodies] 520
Sphäroguß als Werkstoff für Behälter zur Beförderung, Zwischen- und Endlagerung radioaktiver Stoffe - Untersuchung zu alternativen Eignungsnachweisen: Zusammenfassender Abschlußbericht 500
少脉山油柑叶的化学成分研究 430
Revolutions 400
MUL.APIN: An Astronomical Compendium in Cuneiform 300
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 2454787
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2126407
关于积分的说明 5415971
捐赠科研通 1855020
什么是DOI,文献DOI怎么找? 922513
版权声明 562340
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 493626