清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!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,伴您科研之路漫漫前行!

Boosting charge-transfer in tuned Au nanoparticles on defect-rich TiO2 nanosheets for enhancing nitrogen electroreduction to ammonia production

电催化剂 法拉第效率 化学吸附 催化作用 纳米颗粒 可逆氢电极 电子转移 双功能 化学工程 电解 吸附 氨生产 电化学 材料科学 化学 纳米技术 光化学 电极 电解质 物理化学 有机化学 工作电极 工程类
作者
Peng Yang,Heng Guo,Haoran Wu,Fengying Zhang,Jiaxin Liu,Mengyue Li,Yuantao Yang,Yuehan Cao,Guidong Yang,Ying Zhou
出处
期刊:Journal of Colloid and Interface Science [Elsevier BV]
卷期号:636: 184-193 被引量:26
标识
DOI:10.1016/j.jcis.2023.01.002
摘要

The electrocatalytic nitrogen reduction reaction (eNRR) to ammonia (NH3) has been recognized as an effective, carbon–neutral, and great-potential strategy for ammonia production. However, the conversion efficiency and selectivity of eNRR still face significant challenges due to the slow transfer kinetics and lack of effective N2 adsorption and activation sites in this process. Herein, we designed and fabricated defect-rich TiO2 nanosheets furnished with oxygen vacancies (OVs) and Au nanoparticles (Au/TiO2-x) as the electrocatalyst for efficient N2-fixing. The experimental results demonstrate that OVs act as active sites, which enable efficient chemisorption and activation of N2 molecules. The Au nanoparticles loaded on the OVs-rich TiO2 nanosheets not only accelerate charge transfer but also change the local electronic structure, thus enhancing N2 adsorption and activation. In this work, the optimal Au/TiO2-x electrocatalyst displays a considerable NH3 yield activity of 12.5 μg h−1 mgcat.-1 and a faradaic efficiency (FE) of 10.2 % at −0.40 V vs reversible hydrogen electrode (RHE). More importantly, the Au/TiO2-x exhibits a stable N2-fixing activity in cycling and it persists even after 80 h of consecutive electrolysis. Density functional theory (DFT) calculations reveal that the OVs serve as the active sites in TiO2, while Au nanoparticles are crucial for improving N2 chemisorption and lowering the reaction energy barrier by facilitating the charge transfer for eNRR with a distal hydrogenation pathway. This research offers a rational catalytic site design for modulating charge transfer of active sites on metal-supported defective catalysts to boost N2 electroreduction to NH3.
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
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
幸福大白发布了新的文献求助10
刚刚
拼搏的帽子完成签到 ,获得积分10
4秒前
16秒前
幸福大白发布了新的文献求助10
21秒前
MchemG应助科研通管家采纳,获得10
24秒前
null应助科研通管家采纳,获得10
24秒前
null应助科研通管家采纳,获得10
24秒前
null应助科研通管家采纳,获得10
24秒前
MchemG应助科研通管家采纳,获得10
24秒前
null应助科研通管家采纳,获得10
24秒前
Singularity完成签到,获得积分0
45秒前
幸福大白发布了新的文献求助10
1分钟前
胡可完成签到 ,获得积分10
1分钟前
WangVera完成签到,获得积分10
1分钟前
PeterLin完成签到,获得积分10
1分钟前
Vivian完成签到,获得积分10
1分钟前
大模型应助ping采纳,获得10
1分钟前
wssamuel完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
幸福大白发布了新的文献求助10
1分钟前
XxxxxxENT发布了新的文献求助10
2分钟前
润润润完成签到 ,获得积分10
2分钟前
共享精神应助勤恳傲旋采纳,获得10
2分钟前
null应助科研通管家采纳,获得10
2分钟前
科研通AI5应助科研通管家采纳,获得10
2分钟前
2分钟前
勤恳傲旋发布了新的文献求助10
2分钟前
2分钟前
4分钟前
斯文败类应助勤恳傲旋采纳,获得10
4分钟前
4分钟前
义气的书雁完成签到,获得积分10
4分钟前
4分钟前
ping发布了新的文献求助10
4分钟前
null应助科研通管家采纳,获得10
4分钟前
勤恳傲旋发布了新的文献求助10
4分钟前
hzh完成签到 ,获得积分10
4分钟前
4分钟前
fabius0351完成签到 ,获得积分10
4分钟前
ping完成签到,获得积分10
4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
Manipulating the Mouse Embryo: A Laboratory Manual, Fourth Edition 1000
INQUIRY-BASED PEDAGOGY TO SUPPORT STEM LEARNING AND 21ST CENTURY SKILLS: PREPARING NEW TEACHERS TO IMPLEMENT PROJECT AND PROBLEM-BASED LEARNING 500
Founding Fathers The Shaping of America 500
Distinct Aggregation Behaviors and Rheological Responses of Two Terminally Functionalized Polyisoprenes with Different Quadruple Hydrogen Bonding Motifs 460
Writing to the Rhythm of Labor Cultural Politics of the Chinese Revolution, 1942–1976 300
Lightning Wires: The Telegraph and China's Technological Modernization, 1860-1890 250
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 催化作用 遗传学 冶金 电极 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4569504
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3991585
关于积分的说明 12355974
捐赠科研通 3663939
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2019154
邀请新用户注册赠送积分活动 1053631
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 941159