清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!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,伴您科研之路漫漫前行!

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
充电宝的应助被韩萌娇采纳,获得10
4秒前
天天快乐的应助被狴犴采纳,获得10
6秒前
漂亮的又槐完成签到,获得积分10
22秒前
xuxu213完成签到,获得积分20
25秒前
27秒前
尊敬康乃馨完成签到,获得积分10
29秒前
朴实无招完成签到,获得积分10
1分钟前
幸福的冰双完成签到,获得积分10
1分钟前
狴犴完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
粗心的烨伟完成签到,获得积分10
1分钟前
狴犴发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
韩萌娇发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
MM发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
学生艺苑完成签到 ,获得积分10
2分钟前
可靠友梅完成签到,获得积分10
2分钟前
酷波er的应助被MM采纳,获得10
2分钟前
45度科研狗完成签到 ,获得积分10
2分钟前
lily完成签到 ,获得积分10
2分钟前
哭泣的成协完成签到,获得积分10
2分钟前
xue完成签到 ,获得积分10
2分钟前
乐乐的应助被tao采纳,获得10
2分钟前
2分钟前
tao发布了新的文献求助10
2分钟前
小手冰凉完成签到 ,获得积分10
2分钟前
房天川完成签到 ,获得积分10
2分钟前
tao完成签到,获得积分10
2分钟前
笨笨的夏柳完成签到,获得积分10
3分钟前
metoo完成签到,获得积分10
3分钟前
合适的飞绿完成签到,获得积分10
3分钟前
Xixi的应助被科研通管家采纳,获得10
3分钟前
陶醉如南完成签到,获得积分10
3分钟前
能干的草莓完成签到,获得积分10
4分钟前
管夜白完成签到 ,获得积分10
4分钟前
科研通AI6.2的应助被机灵小鹭采纳,获得30
4分钟前
噼里啪啦完成签到,获得积分10
4分钟前
丰富凡白完成签到,获得积分10
4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 7872387
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9388636
关于积分的说明 20769448
捐赠科研通 7473797
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3351238
关于科研通互助平台的介绍 2492249
邀请新用户注册赠送积分活动 2378095