A Bioinspired Iron-Centered Electrocatalyst for Selective Catalytic Reduction of Nitrate to Ammonia

电催化剂 氨生产 催化作用 硝酸盐 选择性催化还原 化学 吸附 无机化学 电化学 有机化学 电极 物理化学
作者
Wu‐Ji Sun,Lanxin Li,Haoyu Zhang,Jinghui He,Jianmei Lu
出处
期刊:ACS Sustainable Chemistry & Engineering [American Chemical Society]
卷期号:10 (18): 5958-5965 被引量:47
标识
DOI:10.1021/acssuschemeng.2c00389
摘要

Nitrate has been commonly used in fertilizers, synthetic materials, and explosives; however, its irregular release leads to extensive contaminants in many sources of drinking water because of its high solubility and mobility. Unfortunately, efficient nitrate removal at low concentrations has been challenging for a long time. Inspired by nitrate reductase with iron as the active center in plants, we constructed a novel nanozyme catalyst, FeNPs@MXene, and proved that the confinement effect of Cl size facilitates the formation of FeOOH nanoshuttles. The FeNPs@MXene electrocatalyst can achieve selective catalytic reduction of nitrate to ammonia, including up to 97.8% conversion of nitrate and high selectivity toward ammonia (76.8%). By precisely analyzing in situ electrochemical online differential electrochemical mass spectrometry (DEMS) and 15N isotope labeling experiments, the electroreduction of nitrate to ammonia was clearly proven. Using density functional theory (DFT) calculations and conductive atomic force microscopy (C-AFM), the built-in electric field formed between FeOOH and MXene is proven to be beneficial to nitrate adsorption and can lower the reaction barrier of key intermediates. This design of iron-based nanozymes offers new illuminating insight into the NO3RR.
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
优雅尔芙完成签到 ,获得积分10
刚刚
刚刚
Tmac发布了新的文献求助30
刚刚
iron发布了新的文献求助30
1秒前
2秒前
yourenpkma123完成签到,获得积分10
4秒前
ZZY完成签到,获得积分10
4秒前
cdercder应助wise111采纳,获得10
4秒前
4秒前
Dr-xu0002发布了新的文献求助150
4秒前
7秒前
7秒前
nostalgic完成签到,获得积分10
8秒前
wise111完成签到,获得积分10
9秒前
852应助娜娜采纳,获得10
9秒前
10秒前
无花果应助Tmac采纳,获得10
10秒前
于归故城完成签到,获得积分10
10秒前
iron完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
长弓诘完成签到 ,获得积分10
11秒前
bictac完成签到 ,获得积分10
11秒前
温茹完成签到 ,获得积分10
11秒前
dyrdsg完成签到,获得积分20
11秒前
yangluyao发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
科研天才就是我完成签到,获得积分10
12秒前
suyuan发布了新的文献求助10
13秒前
别摆发布了新的文献求助10
13秒前
Allowsany发布了新的文献求助20
13秒前
jorian发布了新的文献求助10
14秒前
15秒前
15秒前
15秒前
凯伢发布了新的文献求助10
16秒前
bingo发布了新的文献求助10
16秒前
影zi完成签到,获得积分10
17秒前
深情安青应助戳戳采纳,获得10
17秒前
ZZY发布了新的文献求助10
17秒前
17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
Markov Chain Monte Carlo 5000
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
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 610
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 7491333
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9083196
关于积分的说明 19370951
捐赠科研通 7104027
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3249239
关于科研通互助平台的介绍 2418835
邀请新用户注册赠送积分活动 2234700