Deep Electron Redistributions Induced by Dual Junctions Facilitating Electroreduction of Dilute Nitrate to Ammonia

电化学 电催化剂 电子转移 催化作用 法拉第效率 金属 氨生产 材料科学 异质结 产量(工程) 无机化学 化学 电极 光化学 物理化学 有机化学 光电子学 冶金
作者
Lu‐Hua Zhang,Bo Zhang,Yaohua Hong,Yang You,Yuzhuo Zhou,Jiayu Zhan,David A. Poole,Fengshou Yu
出处
期刊:Small [Wiley]
卷期号:20 (35) 被引量:6
标识
DOI:10.1002/smll.202402430
摘要

Abstract The electronic states of metal catalysts can be redistributed by the rectifying contact between metal and semiconductor e.g., N‐doped carbon (NC), while the interfacial regulation degree is very limited. Herein, a deep electronic state regulation is achieved by constructing a novel double‐heterojunctional Co/Co 3 O 4 @NC catalyst containing Co/Co 3 O 4 and Co 3 O 4 /NC heterojunctions. When used for dilute electrochemical NO 3 − reduction reaction (NO 3 RR), the as‐prepared Co/Co 3 O 4 @NC exhibits an outstanding Faradaic efficiency for NH 3 formation (FE NH3 ) of 97.9%, –0.4 V versus RHE and significant NH 3 yield of 303.5 mmol h −1 g cat −1 at –0.6 V at extremely low nitrate concentrations (100 ppm NO 3 − ‐N). Experimental and theoretical results reveal that the dual junctions of Co/Co 3 O 4 and Co 3 O 4 /NC drive a unidirectional electron transfer from Co to NC (Co→Co 3 O 4 →NC), resulting in electron‐deficient Co atoms. The electron‐deficient Co promotes NO 3 − adsorption, the rate‐determining step (RDS) for NO 3 RR, facilitating the dilute NO 3 RR to NH 3 . The design strategy provides a novel reference for unidirectional multistage regulation of metal electronic states boosting electrochemical dilute NO 3 RR, which opens up an avenue for deep electronic state regulation of electrocatalyst breaking the limitation of the electronic regulation degree by rectifying contact.
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
酷波er应助张文懿采纳,获得10
1秒前
mi发布了新的文献求助10
1秒前
扬嘉諵发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
evvj发布了新的文献求助10
5秒前
打打应助melisa采纳,获得10
6秒前
烟花应助邬化蛹采纳,获得10
7秒前
7秒前
7秒前
完美的海完成签到 ,获得积分10
8秒前
8秒前
不远完成签到,获得积分10
8秒前
雨雨发布了新的文献求助30
9秒前
俏皮的玉米完成签到 ,获得积分10
11秒前
11秒前
12秒前
mi完成签到 ,获得积分20
13秒前
13秒前
13秒前
July发布了新的文献求助10
13秒前
15秒前
Liz发布了新的文献求助10
15秒前
16秒前
YUMI发布了新的文献求助10
16秒前
扬嘉諵完成签到,获得积分20
16秒前
17秒前
lllllll发布了新的文献求助10
17秒前
爱吃饭的黄哥完成签到,获得积分10
19秒前
秘小先儿完成签到,获得积分10
19秒前
科目三应助ooowindy采纳,获得10
20秒前
21秒前
Ma发布了新的文献求助10
21秒前
传奇3应助Wink14551采纳,获得10
22秒前
Li完成签到,获得积分10
22秒前
AaronDP发布了新的文献求助30
22秒前
winghy完成签到,获得积分10
22秒前
Junanne完成签到,获得积分10
23秒前
雨雨完成签到,获得积分10
24秒前
spujo完成签到,获得积分10
25秒前
高分求助中
Continuum thermodynamics and material modelling 3000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2500
Healthcare Finance: Modern Financial Analysis for Accelerating Biomedical Innovation 2000
Applications of Emerging Nanomaterials and Nanotechnology 1111
Covalent Organic Frameworks 1000
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 1000
Theory of Block Polymer Self-Assembly 750
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 材料科学 生物 工程类 有机化学 生物化学 纳米技术 内科学 物理 化学工程 计算机科学 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 细胞生物学 免疫学 电极
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3479673
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3070242
关于积分的说明 9117179
捐赠科研通 2761968
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1515600
邀请新用户注册赠送积分活动 701060
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 699987