Defect Engineering Metal‐Free Polymeric Carbon Nitride Electrocatalyst for Effective Nitrogen Fixation under Ambient Conditions

电催化剂 催化作用 法拉第效率 氮化物 氮化碳 吸附 电子转移 氮气 化学 氧化还原 金属 碳纤维 化学工程 材料科学 无机化学 电化学 纳米技术 光化学 有机化学 电极 物理化学 光催化 复合数 复合材料 工程类 图层(电子)
作者
Chade Lv,Yumin Qian,Chunshuang Yan,Yu Ding,Yuanyue Liu,Gang Chen,Guihua Yu
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
卷期号:57 (32): 10246-10250 被引量:722
标识
DOI:10.1002/anie.201806386
摘要

Abstract Electrocatalytic nitrogen reduction reaction (NRR) under ambient conditions provides an intriguing picture for the conversion of N 2 into NH 3 . However, electrocatalytic NRR mainly relies on metal‐based catalysts, and it remains a grand challenge in enabling effective N 2 activation on metal‐free catalysts. Here we report a defect engineering strategy to realize effective NRR performance (NH 3 yield: 8.09 μg h −1 mg −1 cat. , Faradaic efficiency: 11.59 %) on metal‐free polymeric carbon nitride (PCN) catalyst. Illustrated by density functional theory calculations, dinitrogen molecule can be chemisorbed on as‐engineered nitrogen vacancies of PCN through constructing a dinuclear end‐on bound structure for spatial electron transfer. Furthermore, the N−N bond length of adsorbed N 2 increases dramatically, which corresponds to “strong activation” system to reduce N 2 into NH 3 . This work also highlights the significance of defect engineering for improving electrocatalysts with weak N 2 adsorption and activation ability.
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
1秒前
骆如雪完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
1秒前
大个应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
大个应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
Orange应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
田様应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
完美世界应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
Lucas应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
BowieHuang应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
1秒前
王彦林应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
充电宝应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
顾矜应助科研通管家采纳,获得30
2秒前
2秒前
小黄人应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
2秒前
2秒前
小黄人应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
赘婿应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
CipherSage应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
Jasper应助科研通管家采纳,获得30
2秒前
小黄人应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
小黄人应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
小黄人应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
小黄人应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
赘婿应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
脆脆杯发布了新的文献求助10
3秒前
小黄人应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
3秒前
pluto应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
王彦林应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
3秒前
3秒前
共享精神应助开朗丸子采纳,获得10
3秒前
陈冰发布了新的文献求助10
3秒前
reeeveb发布了新的文献求助10
3秒前
香蕉冬云完成签到 ,获得积分10
4秒前
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
Handbook of pharmaceutical excipients, Ninth edition 5000
Aerospace Standards Index - 2026 ASIN2026 3000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Discrete-Time Signals and Systems 610
Principles of town planning : translating concepts to applications 500
Modified letrozole versus GnRH antagonist protocols in ovarian aging women for IVF: An Open-Label, Multicenter, Randomized Controlled Trial 360
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6063379
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7895929
关于积分的说明 16314746
捐赠科研通 5206753
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2785470
邀请新用户注册赠送积分活动 1768125
关于科研通互助平台的介绍 1647508