Tuning the Acid Hardness Nature of Cu Catalyst for Selective Nitrate‐to‐Ammonia Electroreduction

催化作用 质子化 化学 解吸 吉布斯自由能 无机化学 电子转移 法拉第效率 产量(工程) 硝酸盐 吸附 电解质 氨生产 选择性 基质(水族馆) 物理化学 离子 材料科学 有机化学 电极 热力学 冶金 地质学 物理 海洋学
作者
Ruhan Wang,Shunhan Jia,Limin Wu,Libing Zhang,Xinning Song,Xingxing Tan,Chaofeng Zheng,Weixiang Li,Xiaodong Ma,Qingli Qian,Xinchen Kang,Qinggong Zhu,Xiaofu Sun,Xiaofu Sun,Buxing Han
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
卷期号:64 (15): e202425262-e202425262 被引量:42
标识
DOI:10.1002/anie.202425262
摘要

Electrocatalytic nitrate reduction reaction (NO3RR) in alkaline electrolyte presents a sustainable pathway for energy storage and green ammonia (NH3) synthesis. However, it remains challenging to obtain high activity and selectivity due to the limited protonation and/or desorption processes of key intermediates. Herein, we propose a strategy to regulate the acid hardness nature of Cu catalyst by introducing appropriate modifier. Using density functional theory calculations, we firstly identified that the BaO-modified Cu showed optimal Gibbs free energies for key NO3RR steps, including the protonation of *NO and the desorption of *NH3. Experimentally, the BaO-modified Cu catalyst exhibited 97.3 % Faradaic efficiency (FE) for NH3 with a yield rate of 356.9 mmol h-1 gcat -1. It could also maintain high activity across a wide range of applied potentials and nitrate substrate concentrations. Detailed experimental and theoretical studies revealed that the Ba species could modulate the local electronic states of Cu, enhance the electron transfer rate, and optimize the adsorption/protonation/desorption processes of the N-containing intermediates, leading to the excellent catalytic performance for NO3 --to-NH3.
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
俏皮的孤丹完成签到 ,获得积分10
刚刚
迷人的秋白完成签到 ,获得积分10
刚刚
ZJX应助Q11采纳,获得10
1秒前
2052669099发布了新的文献求助200
1秒前
2秒前
2秒前
动听的小鸽子关注了科研通微信公众号
4秒前
英俊的铭应助young采纳,获得10
6秒前
Messi发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
8秒前
等不及完成签到,获得积分10
8秒前
淡定小笼包完成签到,获得积分10
8秒前
科研通AI6.2应助吧唧吧唧采纳,获得10
10秒前
研友_VZG7GZ应助吧唧吧唧采纳,获得10
10秒前
ab发布了新的文献求助10
10秒前
阿紫吖完成签到 ,获得积分10
13秒前
13秒前
悲伤的小袁完成签到,获得积分10
13秒前
Fourteen发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
ll完成签到,获得积分10
15秒前
Lucas应助吧唧吧唧采纳,获得10
15秒前
乐乐应助吧唧吧唧采纳,获得10
16秒前
十三应助吧唧吧唧采纳,获得10
16秒前
NexusExplorer应助吧唧吧唧采纳,获得10
16秒前
万能图书馆应助吧唧吧唧采纳,获得10
16秒前
深情安青应助吧唧吧唧采纳,获得10
16秒前
小马甲应助吧唧吧唧采纳,获得10
16秒前
16秒前
科研通AI6.4应助吧唧吧唧采纳,获得10
16秒前
科研通AI6.4应助吧唧吧唧采纳,获得10
16秒前
医院的孩子完成签到,获得积分10
16秒前
所所应助书羽采纳,获得10
17秒前
19秒前
19秒前
19秒前
CR完成签到,获得积分10
19秒前
20秒前
852应助怡然尔烟采纳,获得10
21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
Development of a Bridge Weigh-In-Motion System: A technology to convert the bridge response to the passage of traffic into data on vehicle configurations, speeds, times of travel and weights 1000
Current concepts in cutaneous toxicity : proceedings of the Fourth Conference on Cutaneous Toxicity, Washington, D.C., May 9-11, 1979 1000
ズームレンズの光学設計に関する研究 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
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 7279318
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8900525
关于积分的说明 18825949
捐赠科研通 6951417
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3207149
关于科研通互助平台的介绍 2377524
邀请新用户注册赠送积分活动 2182155