Molecular Self-Assembly in Conductive Covalent Networks for Selective Nitrate Electroreduction to Ammonia

化学 选择性 催化作用 电化学 水溶液 电极 无机化学 去湿 电催化剂 氨生产 基质(水族馆) 硝酸盐 化学工程 组合化学 纳米技术 有机化学 材料科学 海洋学 物理化学 润湿 工程类 地质学
作者
Fenghao Sun,Yifan Gao,Mengjie Li,Yingke Wen,Yanjie Fang,Thomas J. Meyer,Bing Shan
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:145 (39): 21491-21501 被引量:15
标识
DOI:10.1021/jacs.3c07320
摘要

Electrochemical nitrate (NO3–) reduction in aqueous media provides a useful approach for ammonia (NH3) synthesis. While efforts are focused on developing catalysts, the local microenvironment surrounding the catalyst centers is of great importance for controlling electrocatalytic performance. Here, we demonstrate that a self-assembled molecular iron catalyst integrated in a free-standing conductive hydrogel is capable of selective production of NH3 from NO3– at efficiencies approaching unity. With the electrocatalytic hydrogel, the NH3 selectivity is consistently high under a range of negative biases, which results from the hydrophobicity increase of the polycarbazole-based electrode substrate. In mildly acidic media, proton reduction is suppressed by electro-dewetting of the hydrogel electrode, enhancing the selectivity of NO3– reduction. The electrocatalytic hydrogel is capable of continuous production of NH3 for at least 100 h with NH3 selectivity of ∼89 to 98% at high current densities. Our results highlight the role of constructing an internal hydrophobic surface for electrocatalysts in controlling selectivity in aqueous media.
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
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
爆米花应助Yziii采纳,获得10
刚刚
充电宝应助叁壹捌采纳,获得10
刚刚
1秒前
pp‘s发布了新的文献求助10
1秒前
ding应助qiuzhiqi采纳,获得10
1秒前
小顺完成签到 ,获得积分10
2秒前
sunny发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
3秒前
李健应助洁净白容采纳,获得10
3秒前
今后应助专注的芋泥采纳,获得10
4秒前
frap完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
锦上添花完成签到 ,获得积分10
6秒前
8秒前
9秒前
专注奇迹发布了新的文献求助20
10秒前
Jasper应助WDY采纳,获得10
10秒前
科研通AI2S应助害羞的书芹采纳,获得10
11秒前
12秒前
科研猫发布了新的文献求助30
13秒前
jiangnan应助cetomacrogol采纳,获得10
13秒前
goodfish完成签到,获得积分10
13秒前
叁壹捌发布了新的文献求助10
13秒前
北岛完成签到 ,获得积分0
13秒前
楠楠小猪给楠楠小猪的求助进行了留言
14秒前
YXH发布了新的文献求助10
14秒前
15秒前
橘子石榴发布了新的文献求助10
15秒前
Yziii完成签到,获得积分20
15秒前
15秒前
阿刁完成签到,获得积分10
17秒前
田様应助专注奇迹采纳,获得10
17秒前
JasonJayoma完成签到,获得积分10
17秒前
文泽完成签到,获得积分10
18秒前
18秒前
tracer完成签到,获得积分10
19秒前
yifeng11完成签到,获得积分20
19秒前
20秒前
洁净白容发布了新的文献求助10
20秒前
高分求助中
Handbook of Fuel Cells, 6 Volume Set 1666
求助这个网站里的问题集 1000
Floxuridine; Third Edition 1000
Tracking and Data Fusion: A Handbook of Algorithms 1000
La décision juridictionnelle 800
Rechtsphilosophie und Rechtstheorie 800
Sustainable Land Management: Strategies to Cope with the Marginalisation of Agriculture 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 内科学 物理 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 冶金 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2865631
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2472394
关于积分的说明 6703323
捐赠科研通 2161422
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1148204
版权声明 585451
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 564041