Optimizing Intermediate Adsorption via Heteroatom Ensemble Effect over RuFe Bimetallic Alloy for Enhanced Nitrate Electroreduction to Ammonia

杂原子 双金属片 材料科学 吸附 电子转移 电化学 解吸 催化作用 硝酸盐 无机化学 反应中间体 合金 光化学 电极 物理化学 化学 有机化学 金属 冶金 戒指(化学)
作者
Xinying Zhao,Yuzhuo Jiang,Mengfan Wang,Sisi Liu,Zhichao Wang,Tao Qian,Chenglin Yan
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
卷期号:13 (31) 被引量:54
标识
DOI:10.1002/aenm.202301409
摘要

Abstract The electrochemical nitrate reduction reaction (NO 3 RR) is a promising approach for nitrate removal and NH 3 synthesis at ambient conditions. As a complex eight‐electron/nine‐proton transfer process, its performance relies heavily on the adsorption ability of reaction intermediates on the catalyst surface, which is determined by the geometric and electronic configurations of active sites. In this work, a heteroatom ensemble effect is deliberately triggered over RuFe bimetallic alloy to optimize intermediate adsorption for NO 3 RR. A record‐high NH 3 yield rate of 118.8 mg h −1 mg −1 and a high Faradaic efficiency of 92.2% are achieved at −1.4 V vs reversible hydrogen electrode, ranking at the top of the state‐of‐the‐art. Experimental and computational results reveal that the geometric and electronic characteristics of the induced heteroatom ensemble effect play crucial roles. Both Ru and Fe display a continuous state throughout the Fermi level, suggesting high electron density benefits the whole NO 3 RR. As a result, facilitated adsorption of NO 3 − , efficient stabilization of key intermediates, as well as the timely desorption of NH 3 are simultaneously achieved, thus significantly promoting the direct reduction of NO 3 − to NH 3 .
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
黑色的白鲸完成签到,获得积分10
3秒前
5秒前
DD立芬完成签到 ,获得积分10
5秒前
乐观的从云完成签到,获得积分10
5秒前
三金完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
科研佟完成签到 ,获得积分10
7秒前
10秒前
ZZ完成签到,获得积分10
11秒前
秦pale发布了新的文献求助30
13秒前
James完成签到,获得积分10
14秒前
小木子发布了新的文献求助10
15秒前
可爱的函函应助yiling采纳,获得10
18秒前
狼洪明完成签到,获得积分10
18秒前
ivy完成签到 ,获得积分10
20秒前
ch3oh完成签到,获得积分10
22秒前
杨天天完成签到,获得积分10
22秒前
阿言完成签到 ,获得积分10
23秒前
24秒前
yu完成签到,获得积分10
24秒前
李爱国应助小木子采纳,获得10
27秒前
James发布了新的文献求助10
28秒前
现代的紫霜完成签到,获得积分10
28秒前
WTH完成签到,获得积分10
29秒前
yiling完成签到,获得积分10
29秒前
君克渡完成签到,获得积分10
32秒前
何筱江完成签到,获得积分10
33秒前
Brian完成签到,获得积分10
34秒前
Hina完成签到,获得积分10
34秒前
小鹿斑斑比完成签到,获得积分10
34秒前
若俗人完成签到,获得积分10
35秒前
五月完成签到 ,获得积分10
35秒前
wangke完成签到,获得积分10
36秒前
文献搬运工完成签到 ,获得积分10
36秒前
共享精神应助科研通管家采纳,获得10
38秒前
orixero应助科研通管家采纳,获得10
38秒前
38秒前
隐形白开水完成签到,获得积分10
38秒前
bobo完成签到,获得积分10
41秒前
pengyang完成签到 ,获得积分10
44秒前
高分求助中
Sustainability in Tides Chemistry 2800
The Young builders of New china : the visit of the delegation of the WFDY to the Chinese People's Republic 1000
Rechtsphilosophie 1000
Bayesian Models of Cognition:Reverse Engineering the Mind 888
Defense against predation 800
Very-high-order BVD Schemes Using β-variable THINC Method 568
Chen Hansheng: China’s Last Romantic Revolutionary 500
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 3137067
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2788055
关于积分的说明 7784485
捐赠科研通 2444102
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1299733
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 625557
版权声明 601010