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
时尚身影完成签到,获得积分10
2秒前
6秒前
leoduo完成签到,获得积分0
9秒前
光亮海云发布了新的文献求助10
11秒前
流苏2完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
思源应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
xxxx完成签到 ,获得积分10
17秒前
27秒前
Frank完成签到 ,获得积分10
32秒前
Landau发布了新的文献求助10
34秒前
时间煮雨我煮鱼完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
1分钟前
xingsixs完成签到 ,获得积分10
1分钟前
hami发布了新的文献求助10
2分钟前
2分钟前
2分钟前
你的笑慌乱了我的骄傲完成签到 ,获得积分10
2分钟前
hami完成签到,获得积分10
2分钟前
2分钟前
2分钟前
花陵完成签到 ,获得积分10
2分钟前
A29964095完成签到 ,获得积分10
2分钟前
大个应助冷静新烟采纳,获得30
3分钟前
3分钟前
Faisal发布了新的文献求助10
3分钟前
nn完成签到 ,获得积分10
3分钟前
3分钟前
可曾羊发布了新的文献求助10
3分钟前
充电宝应助Faisal采纳,获得10
3分钟前
4分钟前
4分钟前
daihq3发布了新的文献求助10
4分钟前
共享精神应助科研通管家采纳,获得10
4分钟前
大国完成签到,获得积分10
4分钟前
4分钟前
稚祎完成签到 ,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
PowerCascade: A Synthetic Dataset for Cascading Failure Analysis in Power Systems 2000
Various Faces of Animal Metaphor in English and Polish 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Adverse weather effects on bus ridership 500
Photodetectors: From Ultraviolet to Infrared 500
On the Dragon Seas, a sailor's adventures in the far east 500
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 6350536
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8165226
关于积分的说明 17181910
捐赠科研通 5406758
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2862681
邀请新用户注册赠送积分活动 1840282
关于科研通互助平台的介绍 1689456