Copper Single Atoms Anchored in Porous Nitrogen-Doped Carbon as Efficient pH-Universal Catalysts for the Nitrogen Reduction Reaction

催化作用 法拉第效率 氮气 电催化剂 化学 无机化学 产量(工程) 氨生产 氧化还原 多孔性 固氮 固碳 材料科学 化学工程 碳纤维 电化学 二氧化碳 有机化学 物理化学 电极 冶金 复合材料 复合数 工程类
作者
Wenjie Zang,Tong Yang,Haiyuan Zou,Shibo Xi,Hong Zhang,Ximeng Liu,Zongkui Kou,Yonghua Du,Yuan Ping Feng,Lei Shen,Lele Duan,John Wang,Stephen J. Pennycook
出处
期刊:ACS Catalysis [American Chemical Society]
卷期号:9 (11): 10166-10173 被引量:336
标识
DOI:10.1021/acscatal.9b02944
摘要

Artificial nitrogen fixation through the nitrogen reduction reaction (NRR) under ambient conditions is a potentially promising alternative to the traditional energy-intensive Haber–Bosch process. For this purpose, efficient catalysts are urgently required to activate and reduce nitrogen into ammonia. Herein, by the combination of experiments and first-principles calculations, we demonstrate that copper single atoms, attached in a porous nitrogen-doped carbon network, provide highly efficient NRR electrocatalysis, which compares favorably with those previously reported. Benefiting from the high density of exposed active sites and the high level of porosity, the Cu SAC exhibits high NH3 yield rate and Faradaic efficiency (FE), specifically ∼53.3 μgNH3 h–1 mgcat–1 and 13.8% under 0.1 M KOH, ∼49.3 μgNH3 h–1 mgcat–1 and 11.7% under 0.1 M HCl, making them truly pH-universal. They also show good stability with little current attenuation over 12 h of continuous operation. Cu–N2 coordination is identified as the efficient active sites for the NRR catalysis.
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
ZZICU完成签到,获得积分10
刚刚
xiaoyang发布了新的文献求助10
刚刚
JamesPei应助个木采纳,获得10
1秒前
mahaha发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
bbbui完成签到 ,获得积分10
4秒前
深圳人在北京完成签到,获得积分20
4秒前
孤独天薇完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
Eourique完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
魔幻的盼芙完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
9秒前
Zzz完成签到,获得积分10
12秒前
222发布了新的文献求助10
12秒前
yxy发布了新的文献求助10
12秒前
Vision820发布了新的文献求助10
13秒前
小乔应助小陈不尘采纳,获得10
13秒前
科研通AI5应助齐齐齐采纳,获得10
14秒前
顺利白安完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
17秒前
18秒前
韩韩完成签到,获得积分10
18秒前
21秒前
冷傲山彤发布了新的文献求助10
22秒前
力劈华山完成签到,获得积分10
22秒前
23秒前
重要的天空完成签到 ,获得积分10
23秒前
25秒前
柔弱的半仙完成签到,获得积分20
26秒前
lili完成签到,获得积分10
27秒前
孤岛完成签到,获得积分10
28秒前
经钧完成签到 ,获得积分10
28秒前
齐齐齐发布了新的文献求助10
29秒前
Jasper应助天真大神采纳,获得10
29秒前
芷兰丁香发布了新的文献求助10
31秒前
希希顺利毕业完成签到 ,获得积分10
33秒前
33秒前
高分求助中
All the Birds of the World 4000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 3000
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2000
Am Rande der Geschichte : mein Leben in China / Ruth Weiss 1500
CENTRAL BOOKS: A BRIEF HISTORY 1939 TO 1999 by Dave Cope 1000
Machine Learning Methods in Geoscience 1000
Resilience of a Nation: A History of the Military in Rwanda 888
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 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3737404
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3281212
关于积分的说明 10023771
捐赠科研通 2997969
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1644880
邀请新用户注册赠送积分活动 782390
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 749782