Hydrogenated TiO2 Nanoparticles Loaded with Au Nanoclusters Demonstrating Largely Enhanced Performance for Electrochemical Reduction of Nitrogen to Ammonia

催化作用 纳米团簇 电化学 法拉第效率 氮气 材料科学 氧化还原 氧气 纳米颗粒 吸附 可逆氢电极 无机化学 化学工程 氨生产 纳米技术 化学 电极 物理化学 有机化学 工作电极 工程类
作者
Hongmei Wang,Xing Cheng,Thomas Kups,Shaorui Sun,Ge Chen,Dong Wang,Peter Schaaf
出处
期刊:Energy technology [Wiley]
卷期号:10 (7) 被引量:7
标识
DOI:10.1002/ente.202200085
摘要

Pristine TiO 2 /Au (P‐TiO 2 /Au) is modified by hydrogen plasma (H‐TiO 2 /Au) or hydrogen and oxygen plasma (H‐O‐TiO 2 /Au) treatment, and then used as electrochemical catalysts for nitrogen reduction reaction (NRR). H‐TiO 2 /Au shows enhanced performance for the NRR process compared with both P‐TiO 2 /Au and H‐O‐TiO 2 /Au. After hydrogenation treatment, some disordered regions on the surface of TiO 2 nanoparticles are formed, and a large number of oxygen vacancies are incorporated into the TiO 2 crystalline structures. When the samples are used as catalysts for electrochemical NRR, the yield of NH 3 of H‐TiO 2 /Au is about ten times compared to that of P‐TiO 2 /Au and about three times that of H‐O‐TiO 2 /Au, while the highest Faradaic efficiency of 2.7% is also obtained at the potential of −0.1 V for the H‐TiO 2 /Au catalyst. The density functional theory (DFT) calculation results confirm that H‐TiO 2 /Au with oxygen vacancies and the disordered surface layer is much preferred energetically for the NRR process. It proves that enhanced adsorption of N 2 molecules on the catalyst and reduced reaction barriers due to the presence of defects play an important role in improving catalysts’ performances. The results show that the plasma hydrogenation technique can be used as an efficient method to modify catalysts for electrochemical NRR processes.
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
右右发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
ouou发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
天真囧发布了新的文献求助10
3秒前
完美背包完成签到,获得积分10
3秒前
Tireastani应助hukun100采纳,获得30
3秒前
我先睡了发布了新的文献求助30
3秒前
萱1988发布了新的文献求助10
4秒前
大鲨鱼完成签到 ,获得积分10
4秒前
4秒前
zhangwj226完成签到,获得积分10
4秒前
小蘑菇应助12334采纳,获得10
5秒前
小蘑菇应助火龙果采纳,获得10
5秒前
kkk完成签到,获得积分10
5秒前
吗喽发布了新的文献求助10
5秒前
Inory007发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
7秒前
看我细节发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
可爱的函函应助一把过采纳,获得10
9秒前
Waris完成签到 ,获得积分10
9秒前
liars发布了新的文献求助30
9秒前
范范范完成签到,获得积分10
10秒前
zho应助LZH采纳,获得10
10秒前
10秒前
直球科研发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
orixero应助yaochuan采纳,获得10
11秒前
yyybxqmz完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
11秒前
我先睡了完成签到,获得积分20
11秒前
赘婿应助科研通管家采纳,获得10
12秒前
上官若男应助科研通管家采纳,获得10
12秒前
科目三应助科研通管家采纳,获得10
12秒前
yxx应助科研通管家采纳,获得10
12秒前
呢咕啦嘶嘚咕啦完成签到,获得积分10
12秒前
情怀应助科研通管家采纳,获得10
12秒前
高分求助中
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
‘Unruly’ Children: Historical Fieldnotes and Learning Morality in a Taiwan Village (New Departures in Anthropology) 400
Indomethacinのヒトにおける経皮吸収 400
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
基于可调谐半导体激光吸收光谱技术泄漏气体检测系统的研究 330
Robot-supported joining of reinforcement textiles with one-sided sewing heads 320
Aktuelle Entwicklungen in der linguistischen Forschung 300
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 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3986829
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3529292
关于积分的说明 11244137
捐赠科研通 3267685
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1803843
邀请新用户注册赠送积分活动 881223
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 808600