Boron-Doped Graphene for Electrocatalytic N2 Reduction

石墨烯 电催化剂 兴奋剂 材料科学 电化学 密度泛函理论 催化作用 再分配(选举) 纳米技术 水溶液 电极 化学工程 无机化学 化学 计算化学 物理化学 光电子学 有机化学 工程类 政治 法学 政治学
作者
Xiao-Min Yu,Peng Han,Zengxi Wei,Linsong Huang,Zhengxiang Gu,Sijia Peng,Jianmin Ma,Gengfeng Zheng
出处
期刊:Joule [Elsevier]
卷期号:2 (8): 1610-1622 被引量:958
标识
DOI:10.1016/j.joule.2018.06.007
摘要

Electrochemical N2 reduction in aqueous solutions at ambient conditions is extremely challenging and requires rational design of electrocatalytic centers. We demonstrate a boron-doped graphene as an efficient metal-free N2 reduction electrocatalyst. Boron doping in the graphene framework leads to redistribution of electron density, where the electron-deficient boron sites provide enhanced binding capability to N2 molecules. Density functional theory calculations reveal the catalytic activities of different boron-doped carbon structures, in which the BC3 structure enables the lowest energy barrier for N2 electroreduction to NH3. At a doping level of 6.2%, the boron-doped graphene achieves a NH3 production rate of 9.8 μg·hr−1·cm−2 and one of the highest reported faradic efficiencies of 10.8% at −0.5 V versus reversible hydrogen electrode in aqueous solutions at ambient conditions. This work suggests the strong potential of atomic-scale design for efficient electrocatalysts for N2 reduction.
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
lk发布了新的文献求助10
刚刚
威武不言发布了新的文献求助10
刚刚
量子星尘发布了新的文献求助10
刚刚
张嘉嘉完成签到,获得积分10
1秒前
xhjh03发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
桐桐应助xxx采纳,获得10
2秒前
2秒前
深情安青应助柔之采纳,获得10
2秒前
24发布了新的文献求助10
2秒前
CipherSage应助依风采纳,获得10
3秒前
3秒前
Ava应助春日二三采纳,获得10
4秒前
4秒前
初心完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
5秒前
wangyanling完成签到 ,获得积分10
5秒前
天天快乐应助猫小咪采纳,获得10
5秒前
6秒前
浮游应助小鹿采纳,获得10
7秒前
无限师完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
7秒前
7秒前
桃子完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
张欣宇应助Gc采纳,获得10
8秒前
8秒前
8秒前
Knight完成签到,获得积分10
10秒前
陈陈发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
dmj完成签到,获得积分10
10秒前
大个应助外向白昼采纳,获得10
10秒前
默默的发布了新的文献求助10
10秒前
001发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
研友_LXOWx8发布了新的文献求助10
10秒前
依风完成签到,获得积分10
11秒前
高分求助中
2025-2031全球及中国金刚石触媒粉行业研究及十五五规划分析报告 12000
(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
The Cambridge History of China: Volume 4, Sui and T'ang China, 589–906 AD, Part Two 1000
The Composition and Relative Chronology of Dynasties 16 and 17 in Egypt 1000
Russian Foreign Policy: Change and Continuity 800
Qualitative Data Analysis with NVivo By Jenine Beekhuyzen, Pat Bazeley · 2024 800
Advanced Memory Technology: Functional Materials and Devices 700
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 5692559
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5089055
关于积分的说明 15208836
捐赠科研通 4849783
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2601280
邀请新用户注册赠送积分活动 1553052
关于科研通互助平台的介绍 1511274