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
拾三发布了新的文献求助10
刚刚
ZMF完成签到,获得积分10
刚刚
2秒前
老大黎明发布了新的文献求助10
3秒前
我是老大应助飛666采纳,获得10
4秒前
斯文败类应助秋刀鱼小子采纳,获得10
6秒前
小泉完成签到 ,获得积分10
6秒前
savior发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
恒星的恒心完成签到 ,获得积分10
10秒前
完美世界应助拾三采纳,获得10
10秒前
要减肥一刀完成签到 ,获得积分10
13秒前
imfangyu发布了新的文献求助10
15秒前
道格拉斯完成签到,获得积分10
19秒前
情怀应助世隐采纳,获得10
21秒前
24秒前
完美听南完成签到 ,获得积分10
24秒前
24秒前
25秒前
小小牛马应助感性的蜜蜂采纳,获得10
26秒前
27秒前
崔雨禾完成签到 ,获得积分10
27秒前
小苍小苍发布了新的文献求助10
27秒前
明亮尔蓝应助世隐采纳,获得10
27秒前
dfx发布了新的文献求助10
30秒前
赘婿应助明理孤菱采纳,获得30
31秒前
科研通AI6.3应助imfangyu采纳,获得10
31秒前
飞飞鱼发布了新的文献求助10
31秒前
科研通AI6.2应助小傲娇0318采纳,获得10
34秒前
刻苦天寿发布了新的文献求助10
34秒前
啦啦啦啦啦完成签到 ,获得积分10
34秒前
qqshown发布了新的文献求助10
36秒前
36秒前
40秒前
一颗蘑古力完成签到 ,获得积分10
40秒前
刘俸辰发布了新的文献求助10
41秒前
44秒前
老大黎明完成签到,获得积分10
45秒前
46秒前
852应助含糊的笑翠采纳,获得10
47秒前
高分求助中
Markov Chain Monte Carlo 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
Common Foundations of American and East Asian Modernisation: From Alexander Hamilton to Junichero Koizumi 1000
Weaponeering: An Introduction Fourth Edition, Volume 1 1000
Advanced Weaponeering Fourth Edition, Volume 2 1000
Evidence Summary. Injection (subcutaneous):op- timal administration 1000
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 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 7504391
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9093917
关于积分的说明 19404017
捐赠科研通 7112822
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3251563
关于科研通互助平台的介绍 2420712
邀请新用户注册赠送积分活动 2237589