Piezoelectricity regulated ohmic contact in M/BaTiO3 (M = Ru, Pd, Pt) for charge collision and hydrogen free radical production in ammonia electrosynthesis

电合成 催化作用 欧姆接触 制氢 电化学 氨生产 光化学 化学 材料科学 纳米技术 电极 物理化学 有机化学 图层(电子)
作者
Shaoce Zhang,Dong Chen,Ying Guo,Rong Zhang,Yuwei Zhao,Zhaodong Huang,Jun Fan,Johnny C. Ho,Chunyi Zhi
出处
期刊:Materials Today [Elsevier BV]
卷期号:66: 17-25 被引量:33
标识
DOI:10.1016/j.mattod.2023.03.011
摘要

Electrochemical nitrate reduction reaction (NO3RR) is a promising alternative technique for NH3 generation toward the energy-consuming Haber-Bosch process. Nevertheless, it remains hindered by the competitive hydrogen evolution reaction (HER). Herein, the piezoelectric effect of electron-rich BaTiO3 with oxygen vacancies is introduced to promote NO3RR performance. Combining with metal particles (Ru, Pd and Pt), the catalyst achieves a maximal Faradaic efficiency of 95.3% and NH3 yield rate of 6.87 mg h−1 mgcat.−1. Upon piezoelectricity, the interface between metal nanoparticles and BaTiO3 is effectively modulated from Schottky contact to ohmic contact, which leads to unobstructed electron transfer. Abundant hydrogen radicals (·H) can be then produced from the collision between plentiful electrons and polar water molecules adsorbed on the polar surface. Such ·H can significantly facilitate the hydrogenation of reaction intermediates in NO3RR. Meanwhile, this process suppresses the Volmer-Heyrovsky step, therefore inhibiting the HER within a wide range of external potential. This work suggests a new strategy for promoting the performance of multi-electron-involved catalytic reactions.
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
GreenDuane完成签到 ,获得积分0
1秒前
jhcraul完成签到,获得积分0
2秒前
2秒前
3秒前
4秒前
5秒前
5秒前
5秒前
111发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
6秒前
一叶知秋完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
tanliulong完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
7秒前
7秒前
7秒前
8秒前
8秒前
8秒前
8秒前
9秒前
9秒前
9秒前
9秒前
旋律发布了新的文献求助10
10秒前
Jacob完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
13秒前
LDML发布了新的文献求助10
14秒前
田様应助S月小小采纳,获得10
15秒前
15秒前
tanliulong发布了新的文献求助10
17秒前
hjb发布了新的文献求助10
18秒前
小胖卷毛完成签到,获得积分10
18秒前
18秒前
20秒前
20秒前
20秒前
高分求助中
The Mother of All Tableaux: Order, Equivalence, and Geometry in the Large-scale Structure of Optimality Theory 3000
Social Research Methods (4th Edition) by Maggie Walter (2019) 1030
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
Indomethacinのヒトにおける経皮吸収 400
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 370
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
Robot-supported joining of reinforcement textiles with one-sided sewing heads 320
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 3993660
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3534375
关于积分的说明 11265355
捐赠科研通 3274133
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1806307
邀请新用户注册赠送积分活动 883118
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 809712