Tandem Nitrate Electroreduction to Ammonia with Industrial-Level Current Density on Hierarchical Cu Nanowires Shelled with NiCo-Layered Double Hydroxide

过电位 氢氧化物 硝酸盐 催化作用 电化学 纳米线 串联 无机化学 电催化剂 材料科学 层状双氢氧化物 氨生产 法拉第效率 化学工程 电极 化学 纳米技术 有机化学 物理化学 复合材料 工程类
作者
Xiaoxue Zhang,Xiaokang Liu,Zhen‐Feng Huang,Lei Guo,Gan Li,Shishi Zhang,Muhammad Ajmal,Lun Pan,Chengxiang Shi,Xiangwen Zhang,Guidong Yang,Ji‐Jun Zou
出处
期刊:ACS Catalysis [American Chemical Society]
卷期号:13 (22): 14670-14679 被引量:50
标识
DOI:10.1021/acscatal.3c04541
摘要

Electrochemical conversion of industrial nitrate wastewater to valuable ammonia (NH3) is an attractive method for nitrate removal and NH3 production. However, the energy efficiency is limited by the high reaction overpotential and poor selectivity. Herein, we demonstrate a tandem electrode composed of hierarchical Cu nanowires shelled with NiCo-layered double hydroxide (NiCo LDH/Cu NW) that exhibits an industrial-relevant NH3 partial current density of 570 mA cm–2 while maintaining a Faradaic efficiency of 94.25% through the nitrate reduction reaction (NO3RR). The practical application of the NO3RR route in simulated wastewater with different NO3– concentrations and in membrane electrode assembly is developed, which demonstrates great potential for industrial application. Furthermore, online differential electrochemical mass spectrometry, in situ Fourier transform infrared spectroscopy, and density functional theory calculations confirm the tandem catalysis mechanism of NiCo LDH/Cu NW, suggesting that the activity of catalysts for NO3RR could be attributed to the synergy effects, in which Cu nanowires would preferentially catalyze the reduction of NO3– to NO2– and then NiCo LDH catalyzes the reduction of NO2– to NH3.
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
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
刚刚
丘比特应助MM采纳,获得10
刚刚
田様应助JoshuaChen采纳,获得10
1秒前
Ttttt完成签到,获得积分10
1秒前
瘦瘦依白应助爱吃脑袋瓜采纳,获得10
1秒前
哈哈是你发布了新的文献求助10
1秒前
震震发布了新的文献求助20
2秒前
2秒前
2秒前
2秒前
3秒前
3秒前
4秒前
四川南丁格尔完成签到 ,获得积分10
4秒前
Owen应助秋纳瑞采纳,获得10
4秒前
Pan完成签到,获得积分10
4秒前
Lucas应助Jenaloe采纳,获得10
5秒前
仓颉发布了新的文献求助10
5秒前
大模型应助戚薇采纳,获得10
5秒前
嗷嗷小刺猬完成签到 ,获得积分10
5秒前
科研通AI2S应助草木采纳,获得10
5秒前
淡定的健柏完成签到 ,获得积分10
6秒前
6秒前
大个应助dudu采纳,获得10
6秒前
6秒前
7秒前
Pacer发布了新的文献求助10
7秒前
will完成签到,获得积分10
7秒前
xcxElf发布了新的文献求助10
7秒前
thousandlong发布了新的文献求助10
7秒前
诺之发布了新的文献求助10
8秒前
honeybee发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
9秒前
刘四毛发布了新的文献求助10
9秒前
gean发布了新的文献求助10
10秒前
过意完成签到,获得积分10
10秒前
量子星尘发布了新的文献求助30
10秒前
英姑应助甜甜千兰采纳,获得10
10秒前
王永锋完成签到,获得积分10
11秒前
高分求助中
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
‘Unruly’ Children: Historical Fieldnotes and Learning Morality in a Taiwan Village (New Departures in Anthropology) 400
Indomethacinのヒトにおける経皮吸収 400
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
基于可调谐半导体激光吸收光谱技术泄漏气体检测系统的研究 330
Robot-supported joining of reinforcement textiles with one-sided sewing heads 320
Aktuelle Entwicklungen in der linguistischen Forschung 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 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 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3986722
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3529207
关于积分的说明 11243810
捐赠科研通 3267638
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1803822
邀请新用户注册赠送积分活动 881207
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 808582