亲爱的研友该休息了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

Theory-guided construction of Cu-O-Ti-Ov active sites on Cu/TiO2 catalysts for efficient electrocatalytic nitrate reduction

催化作用 密度泛函理论 硝酸盐 浸出(土壤学) 吸附 无机化学 氨生产 电子转移 化学 材料科学 光化学 计算化学 有机化学 物理化学 土壤水分 土壤科学 环境科学
作者
Yifei Nie,Hongping Yan,Suwei Lu,Hongwei Zhang,Tingting Qi,Shijing Liang,Lilong Jiang
出处
期刊:Chinese Journal of Catalysis [China Science Publishing & Media Ltd.]
卷期号:59: 293-302 被引量:16
标识
DOI:10.1016/s1872-2067(23)64618-2
摘要

Electrocatalytic nitrate reduction reaction (NO3RR) has been capturing immense interest in the industrial application of ammonia synthesis, and it involves complex reaction routes accompanied by multi-electron transfer, thus causing a challenge to achieve high efficiency for catalysts. Herein, we customized the Cu-O-Ti-Ov (oxygen vacancy) structure on the Cu/TiO2 catalyst, identified through density functional theory (DFT) calculations as the synergic active site for NO3RR. It is found that Cu-O-Ti-Ov site facilitates the adsorption/association of NOx– and promotes the hydrogenation of NO3– to NH3 via adsorbed *H species. This effectively suppresses the competing hydrogen evolution reaction (HER) and exhibits a lower reaction energy barrier for NO3RR, with the reaction pathways: NO3* → NO2* → HONO* → NO* → *NOH → *N → *NH → *NH2 → *NH3 → NH3. The optimized Cu/TiO2 catalyst with rich Cu-O-Ti-Ov sites achieves an NH3 yield rate of 3046.5 μg h–1 mgcat–1 at –1.0 V vs. RHE, outperforming most of the reported activities. Furthermore, the construction of Cu-O-Ti-Ov sites significantly mitigates the leaching of Cu species, enhancing the stability of the Cu/TiO2 catalyst. Additionally, a mechanistic study, using in situ characterizations and various comparative experiments, further confirms the strong synergy between Cu, Ti, and Ov sites, which is consistent with previous DFT calculations. This study provides a new strategy for designing efficient and stable electrocatalysts in the field of ammonia synthesis.
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
mrhughas完成签到,获得积分10
刚刚
田様应助张尧摇摇摇采纳,获得10
25秒前
33秒前
38秒前
Koala04完成签到,获得积分10
51秒前
58秒前
1分钟前
量子星尘发布了新的文献求助10
2分钟前
2分钟前
2分钟前
2分钟前
2分钟前
2分钟前
闪明火龙果完成签到,获得积分10
3分钟前
3分钟前
3分钟前
3分钟前
今后应助rebeycca采纳,获得10
3分钟前
4分钟前
4分钟前
4分钟前
4分钟前
4分钟前
4分钟前
4分钟前
4分钟前
AliEmbark完成签到,获得积分10
4分钟前
Hello应助科研通管家采纳,获得10
4分钟前
VDC应助科研通管家采纳,获得30
4分钟前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
4分钟前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
4分钟前
5分钟前
5分钟前
5分钟前
5分钟前
5分钟前
抹不掉的记忆完成签到,获得积分10
5分钟前
Swear完成签到 ,获得积分10
5分钟前
5分钟前
量子星尘发布了新的文献求助10
6分钟前
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
Encyclopedia of Forensic and Legal Medicine Third Edition 5000
Introduction to strong mixing conditions volume 1-3 5000
Aerospace Engineering Education During the First Century of Flight 3000
Agyptische Geschichte der 21.30. Dynastie 3000
Les Mantodea de guyane 2000
Electron Energy Loss Spectroscopy 1500
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 5780479
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5656040
关于积分的说明 15453184
捐赠科研通 4911071
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2643267
邀请新用户注册赠送积分活动 1590941
关于科研通互助平台的介绍 1545457