亲爱的研友该休息了!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!身体可是革命的本钱,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
superbanggg完成签到,获得积分10
6秒前
19秒前
寂寞的清发布了新的文献求助10
25秒前
kkkkllll发布了新的文献求助10
27秒前
深情安青应助寂寞的清采纳,获得10
35秒前
linger完成签到 ,获得积分10
39秒前
51秒前
gAle完成签到 ,获得积分10
1分钟前
JamesPei应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
Jasper应助zn采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
寂寞的清发布了新的文献求助10
1分钟前
小蘑菇应助怕孤独的飞扬采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
清一完成签到,获得积分10
1分钟前
寂寞的清完成签到,获得积分10
1分钟前
2分钟前
彭于晏应助寂寞的清采纳,获得10
2分钟前
FashionBoy应助ZCN采纳,获得10
2分钟前
九黎完成签到 ,获得积分10
2分钟前
怕孤独的飞扬完成签到,获得积分20
2分钟前
2分钟前
怕孤独的飞扬关注了科研通微信公众号
2分钟前
2分钟前
石榴木完成签到 ,获得积分10
2分钟前
犹豫幻丝完成签到,获得积分10
2分钟前
2分钟前
2分钟前
2分钟前
千秋岁发布了新的文献求助10
3分钟前
山东大煎饼完成签到,获得积分10
3分钟前
3分钟前
3分钟前
3分钟前
3分钟前
夏茉弋发布了新的文献求助10
3分钟前
隐形曼青应助科研通管家采纳,获得10
3分钟前
华仔应助科研通管家采纳,获得10
3分钟前
小二郎应助科研通管家采纳,获得10
3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
Psychopathic Traits and Quality of Prison Life 1000
Development Across Adulthood 1000
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 660
Signals, Systems, and Signal Processing 610
天津市智库成果选编 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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6451147
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8263173
关于积分的说明 17605954
捐赠科研通 5515941
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2903567
邀请新用户注册赠送积分活动 1880596
关于科研通互助平台的介绍 1722605