已入深夜,您辛苦了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!祝你早点完成任务,早点休息,好梦!

Microscopic-Level Insights into the Mechanism of Enhanced NH3 Synthesis in Plasma-Enabled Cascade N2 Oxidation–Electroreduction System

化学 电合成 氮氧化物 纳米颗粒 无机化学 电化学 化学工程 有机化学 物理化学 燃烧 电极 工程类
作者
Yongwen Ren,Chang Yu,Linshan Wang,Xinyi Tan,Zhao Wang,Qianbing Wei,Yafang Zhang,Jieshan Qiu
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:144 (23): 10193-10200 被引量:195
标识
DOI:10.1021/jacs.2c00089
摘要

Integrated/cascade plasma-enabled N2 oxidation and electrocatalytic NOx- (where x = 2, 3) reduction reaction (pNOR-eNOx-RR) holds great promise for the renewable synthesis of ammonia (NH3). However, the corresponding activated effects and process of plasma toward N2 and O2 molecules and the mechanism of eNOx-RR to NH3 are unclear and need to be further uncovered, which largely limits the large-scale deployment of this process integration technology. Herein, we systematically investigate the plasma-enabled activation and recombination processes of N2 and O2 molecules, and more meaningfully, the mechanism of eNOx-RR at a microscopic level is also decoupled using copper (Cu) nanoparticles as a representative electrocatalyst. The concentration of produced NOx in the pNOR system is confirmed as a function of the length for spark discharge as well as the volumetric ratio for N2 and O2 feeding gas. The successive protonation process of NOx- and the key N-containing intermediates (e.g., -NH2) of eNOx-RR are detected with in situ infrared spectroscopy. Besides, in situ Raman spectroscopy further reveals the dynamic reconstruction process of Cu nanoparticles during the eNOx-RR process. The Cu nanoparticle-driven pNOR-eNOx-RR system can finally achieve a high NH3 yield rate of ∼40 nmol s-1 cm-2 and Faradaic efficiency of nearly 90%, overperforming the benchmarks reported in the literature. It is anticipated that this work will stimulate the practical development of the pNOR-eNOx-RR system for the green electrosynthesis of NH3 directly from air and water under ambient conditions.
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
虚拟的幻竹完成签到 ,获得积分10
刚刚
一杯茶具完成签到 ,获得积分10
1秒前
2秒前
xiongzi完成签到,获得积分20
4秒前
希望天下0贩的0应助555557采纳,获得10
4秒前
刘宇航完成签到,获得积分20
4秒前
5秒前
Kkxx完成签到 ,获得积分10
5秒前
李健的粉丝团团长应助ye采纳,获得10
7秒前
顾矜应助美索不达米亚采纳,获得10
9秒前
9秒前
Ania99完成签到 ,获得积分10
10秒前
Parker发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
11秒前
xiongzi发布了新的文献求助10
12秒前
清飞完成签到,获得积分10
14秒前
哈哈酱er完成签到 ,获得积分10
15秒前
NumbCn完成签到,获得积分10
15秒前
wangli发布了新的文献求助30
16秒前
ye发布了新的文献求助10
17秒前
18秒前
从容冷安完成签到,获得积分10
24秒前
隐形曼青应助科研通管家采纳,获得10
25秒前
搜集达人应助科研通管家采纳,获得10
25秒前
嘻嘻哈哈应助科研通管家采纳,获得10
25秒前
25秒前
破忒头应助科研通管家采纳,获得10
25秒前
Copyright应助科研通管家采纳,获得10
25秒前
丘比特应助科研通管家采纳,获得10
25秒前
Kao应助科研通管家采纳,获得10
25秒前
25秒前
江枫渔火完成签到 ,获得积分10
26秒前
科研通AI6.2应助mh采纳,获得10
29秒前
Ade发布了新的文献求助10
30秒前
YuanJX完成签到,获得积分10
32秒前
Xlinging完成签到 ,获得积分10
34秒前
ye完成签到,获得积分10
35秒前
37秒前
复杂的含蕾完成签到 ,获得积分10
39秒前
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
Single Cell Analysis of the Tumor Microenvironment Landscape Across the Disease Spectrum of Multiple Myeloma 1000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场现状调查及投资机会研判报告 1000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场规模及竞争格局分析报告 1000
模型平均及其应用 900
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
The Cambridge History of China 英文版16册 600
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 7330528
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8944855
关于积分的说明 18974414
捐赠科研通 6985518
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3216805
关于科研通互助平台的介绍 2383345
邀请新用户注册赠送积分活动 2196335