Alloying effect-induced electron polarization drives nitrate electroreduction to ammonia

法拉第效率 电子转移 电化学 密度泛函理论 极化(电化学) 无机化学 吸附 氧化物 选择性 化学 原子轨道 硝酸盐 电子 催化作用 电极 光化学 物理化学 计算化学 有机化学 物理 量子力学
作者
Haibo Yin,Zhen Chen,Shangchao Xiong,Jianjun Chen,Chizhong Wang,Rong Wang,Yasutaka Kuwahara,Jingshan Luo,Hiromi Yamashita,Yue Peng,Junhua Li
出处
期刊:Chem catalysis [Elsevier]
卷期号:1 (5): 1088-1103 被引量:132
标识
DOI:10.1016/j.checat.2021.08.014
摘要

Electrocatalytic conversion of nitrate (NO3−) to ammonia (NH3) holds significant potential in the control of nitrogen oxide (NOx) from stationary sources. However, previous studies on reaction intermediates remain unclear. Here we report that PdCu/Cu2O hybrids with mesoporous hollow sphere structure show high selectivity (96.70%) and Faradaic efficiency (94.32%) for NH3 synthesis from NO3−. Detailed characterizations demonstrate that (1) Pd enables electron transfer (Pd 3d → Cu 3d) and causes the polarization of Cu 3d orbitals by forming partial PdCu alloys, which makes Pd electron deficient but offers empty orbits to adsorb NO3−, and (2) electron-rich Cu is more conducive to the occurrence of NO3− reduction. The mutual confirmation of online differential electrochemical mass spectrometry and density functional theory calculations demonstrates that PdCu alloys block the generation of ∗NOH intermediate and facilitate the formation of ∗N, providing a new mechanism for NH3 synthesis from NO3− reduction reactions.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
水水完成签到,获得积分20
刚刚
1秒前
无聊的小懒虫完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
三馬发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
2秒前
keyanxiaobai完成签到 ,获得积分10
2秒前
吴乐盈完成签到,获得积分10
3秒前
劳恩特完成签到,获得积分10
4秒前
zmz发布了新的文献求助50
4秒前
4秒前
4秒前
傲骨完成签到 ,获得积分10
4秒前
优秀的鹭卓完成签到,获得积分20
4秒前
wwf完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
Stella应助群q采纳,获得10
5秒前
吗喽完成签到,获得积分10
5秒前
小麦完成签到,获得积分10
6秒前
普鲁卡因发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
7秒前
abc发布了新的文献求助10
7秒前
FashionBoy应助大力蚂蚁采纳,获得10
7秒前
Mic应助白白白采纳,获得10
8秒前
2936276825发布了新的文献求助10
8秒前
香菜味钠片完成签到,获得积分10
8秒前
得且完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
pipe完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
扶风完成签到,获得积分10
9秒前
禹无极完成签到,获得积分10
10秒前
NexusExplorer应助PDIF-CN2采纳,获得10
10秒前
guoguo完成签到,获得积分10
10秒前
魔幻茈完成签到,获得积分10
10秒前
Akim应助yaoyinlin采纳,获得10
10秒前
Perry发布了新的文献求助10
11秒前
11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
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 1621
Les Mantodea de Guyane: Insecta, Polyneoptera [The Mantids of French Guiana] | NHBS Field Guides & Natural History 1500
Lloyd's Register of Shipping's Approach to the Control of Incidents of Brittle Fracture in Ship Structures 1000
Brittle fracture in welded ships 1000
Metagames: Games about Games 700
King Tyrant 680
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5573946
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4660289
关于积分的说明 14728668
捐赠科研通 4600067
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2524676
邀请新用户注册赠送积分活动 1495011
关于科研通互助平台的介绍 1465006