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 [Elsevier BV]
卷期号:59: 293-302 被引量:18
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
4秒前
嗨Honey完成签到 ,获得积分10
4秒前
Mok完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
英姑应助gjww采纳,获得100
7秒前
lili发布了新的文献求助10
12秒前
lyon完成签到,获得积分0
21秒前
小张妙妙屋完成签到 ,获得积分10
21秒前
malen111完成签到 ,获得积分10
23秒前
26秒前
晚星完成签到,获得积分10
30秒前
lww发布了新的文献求助10
33秒前
淡墨完成签到 ,获得积分10
33秒前
科研菜鸟望毕业完成签到,获得积分10
35秒前
顾矜应助Steven采纳,获得10
36秒前
晚星发布了新的文献求助10
39秒前
Criminology34举报LL求助涉嫌违规
48秒前
专注的慕灵关注了科研通微信公众号
51秒前
56秒前
58秒前
gzmejiji完成签到,获得积分10
1分钟前
lww发布了新的文献求助30
1分钟前
1分钟前
Criminology34举报风趣冷雁求助涉嫌违规
1分钟前
樱花花发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
Explosion完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Steven发布了新的文献求助10
1分钟前
Dusk完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
专注的慕灵完成签到,获得积分10
1分钟前
WWW发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
樱花花完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
Criminology34举报zhuli求助涉嫌违规
1分钟前
大个应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
田様应助科研通管家采纳,获得10
1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
Les Mantodea de Guyane: Insecta, Polyneoptera [The Mantids of French Guiana] 2500
Atlas of Aligner Treatment and Planning A Case-Based Approach 1000
Rocket Propulsion Elements, 10th Edition 800
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 700
Curating Socialism: A Handbook of International Art Exhibitions 1947-1989 530
Soil mites of the family Rhagidiidae (Actinedida: Eupodoidea). Morphology, Systematics, Ecology 520
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 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7453861
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9050755
关于积分的说明 19293482
捐赠科研通 7077994
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3241775
关于科研通互助平台的介绍 2408965
邀请新用户注册赠送积分活动 2226240