Synergistic Enhancement of Plasma‐Driven Ammonia Synthesis Using a AuCu3/Cu Composite Catalyst

催化作用 等离子体 氨生产 解吸 化学 化学工程 材料科学 物理化学 吸附 有机化学 量子力学 物理 工程类
作者
Zhenlu Li,S. Liu,Qingyun Zhan,Jiayang Li,Zihao Zhang,Yumeng Qian,Yiliang Cai,Xiaoyue Mu,Lu Li
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
卷期号:64 (12): e202424165-e202424165 被引量:9
标识
DOI:10.1002/anie.202424165
摘要

Abstract Green ammonia synthesis using fluctuating renewable energy supply in decentralized process is a goal that has been long sought after. Ammonia synthesis with non‐thermal plasma under mild conditions is a promising technology, but it faces the critical challenge of low energy efficiency. Herein, we develop an easily‐scalable AuCu 3 /Cu catalyst, which consists of a decimeter‐scale metallic Cu antenna and nano‐scale AuCu 3 catalytic sites on metallic Cu surface, significantly enhancing the energy efficiency and ammonia yield in a radio‐frequency (RF) plasma system. Compared to plasma alone, the single‐pass ammonia yield over AuCu 3 /Cu increases by a factor of 20, approaching 10 %. Mechanistic studies indicate that Cu antenna can amplify the millimeter‐scale local electric field, thereby facilitating the generation of active nitrogen species, including nitrogen radicals and vibration‐excited nitrogen molecules. Due to the downshifted d‐band center and unique Cu−Au interface structure, the AuCu 3 nanoalloy modified on Cu antenna surface significantly reduces hydrogenation barriers of active NH X ( x =0,1,2) species (the rate‐determining step) and facilitates ammonia desorption at lower temperature. The synergistic effect of Cu antenna and surface AuCu 3 nanoalloy comprehensively enhances ammonia synthesis through both the nitrogen radical‐mediated Eley‐Rideal pathway and the vibration‐excited nitrogen molecule‐mediated Langmuir–Hinshelwood pathway.
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
刚刚
刚刚
1秒前
嘉心糖给小梅酱的求助进行了留言
1秒前
冬月发布了新的文献求助10
1秒前
浮云发布了新的文献求助10
1秒前
脑洞疼应助沉静的含海采纳,获得10
2秒前
wyx完成签到,获得积分20
2秒前
sunny发布了新的文献求助30
2秒前
福尔摩曦完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
3秒前
哈哈哈哈完成签到,获得积分10
4秒前
恭喜发财完成签到,获得积分10
4秒前
Cg发布了新的文献求助10
4秒前
宁为树发布了新的文献求助10
4秒前
Noah完成签到,获得积分10
6秒前
贾方硕发布了新的文献求助10
6秒前
叶子发布了新的文献求助10
8秒前
共享精神应助威武发夹采纳,获得10
8秒前
CUIXILIN完成签到,获得积分10
10秒前
落雁完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
blenx完成签到,获得积分0
11秒前
科研通AI6.4应助kaka采纳,获得10
12秒前
健忘缘郡完成签到,获得积分10
12秒前
天天发布了新的文献求助10
14秒前
15秒前
顺顺利利完成签到,获得积分10
15秒前
细心的无声完成签到 ,获得积分10
15秒前
云端北栀完成签到,获得积分10
15秒前
cobo完成签到,获得积分10
16秒前
阿来哈哈完成签到,获得积分20
16秒前
17秒前
脑洞疼应助miyana采纳,获得10
17秒前
111完成签到 ,获得积分10
18秒前
lcyswlk发布了新的文献求助10
18秒前
19秒前
19秒前
xh应助长得像杨蕃采纳,获得10
20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
PowerCascade: A Synthetic Dataset for Cascading Failure Analysis in Power Systems 2000
Picture this! Including first nations fiction picture books in school library collections 1500
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Unlocking Chemical Thinking: Reimagining Chemistry Teaching and Learning 555
CLSI M100 Performance Standards for Antimicrobial Susceptibility Testing 36th edition 400
How to Design and Conduct an Experiment and Write a Lab Report: Your Complete Guide to the Scientific Method (Step-by-Step Study Skills) 333
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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6363461
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8177390
关于积分的说明 17232734
捐赠科研通 5418609
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2867125
邀请新用户注册赠送积分活动 1844328
关于科研通互助平台的介绍 1691850