Catalytic Kinetics Regulation for Enhanced Electrochemical Nitrogen Oxidation by Ru‐Nanoclusters‐Coupled Mn3O4 Catalysts Decorated with Atomically Dispersed Ru Atoms

纳米团簇 催化作用 材料科学 动力学 电化学 化学工程 无机化学 电催化剂 氧化还原 纳米技术 物理化学 化学 电极 工程类 物理 量子力学 冶金 生物化学
作者
Zhongfen Nie,Linlin Zhang,Xin Ding,Meiyu Cong,Fanfan Xu,Lehui Ma,Mingxia Guo,Mingzhu Li,Lixue Zhang
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:34 (14): e2108180-e2108180 被引量:124
标识
DOI:10.1002/adma.202108180
摘要

Abstract Electrochemical N 2 oxidation reaction (NOR), using water and N 2 in the atmosphere, represents a sustainable approach for nitric production to replace the conventional industrial synthesis with high energy consumption and greenhouse gas emission. Meanwhile, owing to chemical inertness of N 2 and sluggish kinetics for 10‐electron transfer, emerging electrocatalysts remain largely underexplored. Herein, Ru‐nanoclusters‐coupled Mn 3 O 4 catalysts decorated with atomically dispersed Ru atoms (Ru–Mn 3 O 4 ) are designed and explored as an advanced electrocatalyst for ambient N 2 oxidation, with an excellent Faraday efficiency (28.87%) and a remarkable NO 3 ‐ yield (35.34 µg h ‐1 mg ‐1 cat. ), respectively. Experiments and density functional theory calculations reveal that the outstanding activity is ascribed to the coexistence of Ru clusters and single‐atom Ru. The synergistic effect between the Ru clusters and Mn 3 O 4 can effectively activate the chemically inert N 2 , lowering the kinetic barrier for the vital breakage of N≡N. The intensive *OH supply and enhanced conductivity are used to regulate the catalytic kinetics for optimized performance. This work provides brand‐new ideas for the rational design of electrocatalysts in complicated electrocatalytic reactions with multiple dynamics‐different steps.
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
Hello应助科研通管家采纳,获得10
刚刚
京昭发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
唠叨的千山完成签到,获得积分10
刚刚
Mic应助科研通管家采纳,获得10
刚刚
今后应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
1秒前
大个应助小糊涂采纳,获得10
1秒前
迷人三德完成签到,获得积分10
1秒前
小马甲应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
小鱼儿溜溜哒完成签到,获得积分10
2秒前
脑洞疼应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
2秒前
2秒前
感冒灵完成签到,获得积分10
2秒前
上官若男应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
3秒前
3秒前
无事东风完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
领导范儿应助iceice采纳,获得10
4秒前
5秒前
spirt发布了新的文献求助10
5秒前
FashionBoy应助小杨同学采纳,获得10
5秒前
5秒前
hzh发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
6秒前
Huang发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
Arpeggione完成签到,获得积分10
6秒前
啊炜发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
6秒前
erbdguj发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
11发布了新的文献求助10
7秒前
嘉裕完成签到,获得积分10
7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
Introduction to Early Childhood Education 1000
2025-2031年中国兽用抗生素行业发展深度调研与未来趋势报告 1000
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 921
Identifying dimensions of interest to support learning in disengaged students: the MINE project 800
Synthesis and properties of compounds of the type A (III) B2 (VI) X4 (VI), A (III) B4 (V) X7 (VI), and A3 (III) B4 (V) X9 (VI) 500
Antihistamine substances. XXII; Synthetic antispasmodics. IV. Basic ethers derived from aliphatic carbinols and α-substituted benzyl alcohols 400
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 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5429839
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4543201
关于积分的说明 14185830
捐赠科研通 4461332
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2446068
邀请新用户注册赠送积分活动 1437256
关于科研通互助平台的介绍 1414290