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的填写文献信息,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!

Coupling nitrate capture with ammonia production through bifunctional redox-electrodes

硝酸盐 双功能 电催化剂 化学 无机化学 亚硝酸盐 氨生产 氧化还原 电化学 电极 催化作用 有机化学 物理化学
作者
Kwiyong Kim,Alexandra Zagalskaya,Jing Lian Ng,Jaeyoung Hong,Vitaly Alexandrov,Tuan Anh Pham,Xiao Su
出处
期刊:Nature Communications [Springer Nature]
卷期号:14 (1) 被引量:74
标识
DOI:10.1038/s41467-023-36318-1
摘要

Nitrate is a ubiquitous aqueous pollutant from agricultural and industrial activities. At the same time, conversion of nitrate to ammonia provides an attractive solution for the coupled environmental and energy challenge underlying the nitrogen cycle, by valorizing a pollutant to a carbon-free energy carrier and essential chemical feedstock. Mass transport limitations are a key obstacle to the efficient conversion of nitrate to ammonia from water streams, due to the dilute concentration of nitrate. Here, we develop bifunctional electrodes that couple a nitrate-selective redox-electrosorbent (polyaniline) with an electrocatalyst (cobalt oxide) for nitrate to ammonium conversion. We demonstrate the synergistic reactive separation of nitrate through solely electrochemical control. Electrochemically-reversible nitrate uptake greater than 70 mg/g can be achieved, with electronic structure calculations and spectroscopic measurements providing insight into the underlying role of hydrogen bonding for nitrate selectivity. Using agricultural tile drainage water containing dilute nitrate (0.27 mM), we demonstrate that the bifunctional electrode can achieve a 8-fold up-concentration of nitrate, a 24-fold enhancement of ammonium production rate (108.1 ug h-1 cm-2), and a >10-fold enhancement in energy efficiency when compared to direct electrocatalysis in the dilute stream. Our study provides a generalized strategy for a fully electrified reaction-separation pathway for modular nitrate remediation and ammonia production.
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
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
zeal发布了新的文献求助10
1秒前
丁满发布了新的文献求助30
2秒前
丰富雅容完成签到 ,获得积分10
4秒前
luckylumia发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
6秒前
潘丝洞发布了新的文献求助10
6秒前
小二郎应助英勇羿采纳,获得10
6秒前
李爱国应助娜扎采纳,获得10
6秒前
困大颗粒完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
13秒前
叮咚完成签到,获得积分10
14秒前
oikpok完成签到,获得积分10
15秒前
鲤鱼初柳完成签到 ,获得积分10
17秒前
zhenzheng完成签到 ,获得积分10
17秒前
LF发布了新的文献求助10
17秒前
丁满完成签到,获得积分10
18秒前
叮咚发布了新的文献求助10
18秒前
从容芮应助scl采纳,获得10
18秒前
luckylumia完成签到,获得积分10
20秒前
牟翎发布了新的文献求助10
20秒前
ywwsnowboy完成签到,获得积分10
25秒前
25秒前
26秒前
27秒前
31秒前
曾经寒香发布了新的文献求助10
31秒前
34秒前
英姑应助一秋一年采纳,获得10
34秒前
34秒前
35秒前
在水一方应助健康的筝采纳,获得10
36秒前
质与完成签到,获得积分10
39秒前
24发布了新的文献求助10
40秒前
如意冰棍完成签到 ,获得积分10
40秒前
不配.应助好久不见采纳,获得10
41秒前
zeal完成签到,获得积分20
41秒前
43秒前
幽默刀儿匠完成签到 ,获得积分10
43秒前
高分求助中
The Young builders of New china : the visit of the delegation of the WFDY to the Chinese People's Republic 1000
юрские динозавры восточного забайкалья 800
English Wealden Fossils 700
Chen Hansheng: China’s Last Romantic Revolutionary 500
宽禁带半导体紫外光电探测器 388
COSMETIC DERMATOLOGY & SKINCARE PRACTICE 388
Pearson Edxecel IGCSE English Language B 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3142377
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2793285
关于积分的说明 7806265
捐赠科研通 2449541
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1303349
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 626823
版权声明 601300