Multi‐site CuZn alloy boosts nitrate reduction to ammonia via optimized intermediate adsorption

催化作用 吸附 硝酸盐 密度泛函理论 金属间化合物 质子化 化学 合金 无机化学 选择性催化还原 反应中间体 氨生产 氨 材料科学 化学工程 光化学 计算化学 物理化学 有机化学 工程类 离子
作者
Qing Jiang,Jianhui Yi,Zi Wen
出处
期刊:Chemistry: A European Journal [Wiley]
标识
DOI:10.1002/chem.202500965
摘要

Electrocatalytic nitrate reduction reaction (NO3RR) is an effective way to solve nitrate pollution and a promising strategy for ammonia (NH3) synthesis under the ambient temperature and pressure. However, NO3RR is still hindered by the lack of efficient catalysts and an understanding of mechanisms that enhance the catalytic performance. Herein, we propose intermetallic alloying as a promising strategy to optimize NO3RR reaction pathway by tuning the adsorption energies and configurations of intermediates, as demonstrated by density functional theory (DFT) calculations comparing NO3RR performance of Cu (111) and CuZn (110) surfaces. In CuZn alloy, the electron‐donating property of Cu weakens the adsorption of NOx (x = 1, 2, and 3) intermediates, while the electron‐accepting property of Zn strengthens the binding of NOxH intermediates, thus lowering the protonation reaction energy. Zn sites preferentially promote the removal of O species, while Cu sites dominate the protonation of N species. This synergistic effect enables CuZn (110) surface to successfully break the undesirable scaling relationship in traditional metal catalysts, resulting in excellent catalytic activity for NO3RR, with an ultra‐low limiting potential of −0.28 V. This work provides valuable insights and theoretical guidance for NO3RR.
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
Adrenaline完成签到,获得积分10
2秒前
辛洛完成签到 ,获得积分10
2秒前
aaa完成签到 ,获得积分10
2秒前
研友_闾丘枫完成签到,获得积分10
4秒前
荔枝完成签到,获得积分10
4秒前
wanzhao完成签到 ,获得积分10
5秒前
胡导家的菜狗完成签到 ,获得积分10
10秒前
ken131完成签到 ,获得积分10
10秒前
win050532完成签到 ,获得积分10
14秒前
CodeCraft的应助被flyingpig采纳,获得10
16秒前
不吃葱花行不行完成签到 ,获得积分10
17秒前
v3688e完成签到,获得积分10
18秒前
Guangquan_Zhang完成签到,获得积分10
18秒前
北枳完成签到,获得积分10
19秒前
weng完成签到,获得积分10
25秒前
ypljk完成签到,获得积分10
27秒前
研友_LmVygn完成签到 ,获得积分10
30秒前
安安安安安完成签到 ,获得积分10
35秒前
梦游菌完成签到 ,获得积分10
36秒前
36秒前
mtxh完成签到 ,获得积分10
41秒前
Joy完成签到,获得积分10
42秒前
善良的含芙完成签到,获得积分10
43秒前
斯文鱼完成签到,获得积分10
44秒前
庄海棠完成签到 ,获得积分0
44秒前
weijinfen完成签到,获得积分10
45秒前
笨笨千亦完成签到 ,获得积分10
48秒前
英语小A完成签到,获得积分10
49秒前
49秒前
mhy完成签到 ,获得积分10
51秒前
777完成签到,获得积分10
53秒前
0323完成签到 ,获得积分10
54秒前
乖咪甜球球完成签到 ,获得积分10
57秒前
yyy2025完成签到,获得积分10
58秒前
科研民工打工中完成签到,获得积分10
1分钟前
解方程组完成签到,获得积分10
1分钟前
waveless完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
橙子发布了新的文献求助30
1分钟前
1分钟前
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
Aspects of Post-SPE Phonology 2000
Recombinant human Type III collagen with native-like assembly and real biomaterial performance 1000
CLSI VET01S Ed7 Performance Standards for Antimicrobial Disk and Dilution Susceptibility Tests for Bacteria Isolated From Animals 1000
Performance standards for antimicrobial disk and dilution susceptibility tests for bacteria isolated from animals 888
Rosenblum, Global Change Biology 800
Holistic Discourse Analysis, Second Edition by Robert E. Longacre (2012-09-10) 666
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 物理 有机化学 化学工程 内科学 生物化学 复合材料 催化作用 心理学 细胞生物学 无机化学 电极 光电子学 人工智能
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7872497
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9388694
关于积分的说明 20769623
捐赠科研通 7473930
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3351238
关于科研通互助平台的介绍 2492327
邀请新用户注册赠送积分活动 2378118