Single Faceted Two-Dimensional Mo2C Electrocatalyst for Highly Efficient Nitrogen Fixation

电催化剂 催化作用 电化学 氮气 石墨烯 法拉第效率 固氮酶 浸出(土壤学) 材料科学 氧化还原 化学工程 固氮 密度泛函理论 化学气相沉积 电极 无机化学 化学 纳米技术 物理化学 计算化学 有机化学 土壤科学 土壤水分 环境科学 工程类
作者
Kun Ba,Ganlin Wang,Tong Ye,Xirui Wang,Yangye Sun,Hanqi Liu,Anqi Hu,Zhenyu Li,Zhengzong Sun
出处
期刊:ACS Catalysis [American Chemical Society]
卷期号:10 (14): 7864-7870 被引量:107
标识
DOI:10.1021/acscatal.0c01127
摘要

Electrocatalytic reduction of N2 to NH3 under an ambient atmosphere is highly desirable and extremely critical for energy-efficient nitrogen utilization. Inspired by the natural MoFe protein-based enzyme, the nitrogenase, we exploited this electrochemical process with a unique two-dimensional catalyst, namely, molybdenum carbide (Mo2C). The catalyst is synthesized through a chemical vapor deposition method, with a highly orientated (200) facet of the α-Mo2C phase. A remarkable Faradaic efficiency as high as 40.2% has been achieved on the (200) faceted α-Mo2C during the nitrogen reduction reaction (NRR). Density functional theory calculations confirm that rate-determining steps *NNH2 → *NNH3 and *NH → *NH2 experience a low energy barrier on the (200) surface following the proton–electron coupled, distal associated mechanism. To protect Mo from leaching during the NRR process, we also grew layers of graphene on top of Mo2C, forming a chemically enduring two-dimensional heterostructured electrode.
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
科目三应助舒适路人采纳,获得10
刚刚
bkagyin应助chuchu采纳,获得10
刚刚
破茧完成签到,获得积分10
刚刚
ZjieY发布了新的文献求助10
1秒前
3秒前
尼古拉斯完成签到,获得积分10
3秒前
小慧儿完成签到 ,获得积分10
4秒前
jhlz5879完成签到,获得积分0
4秒前
花火琉璃完成签到,获得积分10
5秒前
wzzznh发布了新的文献求助10
6秒前
灵巧冷玉发布了新的文献求助10
7秒前
MOLV发布了新的文献求助10
7秒前
junmin完成签到,获得积分10
8秒前
年轻乐巧完成签到,获得积分10
9秒前
阳6完成签到 ,获得积分10
11秒前
科研通AI6.2应助玛卡巴卡采纳,获得10
11秒前
allen发布了新的文献求助10
12秒前
水上书完成签到,获得积分10
12秒前
Cynthia完成签到,获得积分10
12秒前
飞快的盼山完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
14秒前
14秒前
15秒前
ucas大菠萝完成签到,获得积分10
16秒前
仁豪发布了新的文献求助10
16秒前
16秒前
咸鱼发布了新的文献求助10
17秒前
18秒前
18秒前
洁净的酬海完成签到 ,获得积分10
19秒前
CodeCraft应助能干的向真采纳,获得10
20秒前
20秒前
ssu90完成签到 ,获得积分10
21秒前
21秒前
畅快行云发布了新的文献求助10
22秒前
xuxiao发布了新的文献求助10
24秒前
wzzznh发布了新的文献求助10
26秒前
ZjieY完成签到,获得积分10
27秒前
路过地球完成签到 ,获得积分10
27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
Modern Epidemiology, Fourth Edition 5000
Handbook of pharmaceutical excipients, Ninth edition 5000
Digital Twins of Advanced Materials Processing 2000
Weaponeering, Fourth Edition – Two Volume SET 2000
Polymorphism and polytypism in crystals 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 生物化学 化学工程 物理 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 物理化学 光电子学 电极 冶金 基因 遗传学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6023152
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7647904
关于积分的说明 16171707
捐赠科研通 5171525
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2767225
邀请新用户注册赠送积分活动 1750545
关于科研通互助平台的介绍 1637079