Biomimetic Elastic Single‐Atom Protrusions Enhance Ammonia Electrosynthesis

氨生产 法拉第效率 材料科学 电合成 电催化剂 电化学 化学 无机化学 物理化学 电极 有机化学
作者
Yuntong Sun,Yin Huang,Fanglei Yao,Meng Tian,Jin Wang,Wenjun Fan,Junwu Zhu,Jong‐Min Lee
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
被引量:1
标识
DOI:10.1002/anie.202418095
摘要

Abstract Electrocatalytic nitrogen (N 2 ) reduction reaction (eNRR) is a promising route for sustainable ammonia (NH 3 ) generation, but the eNRR efficiency is dramatically impeded by sluggish reaction kinetics. Herein, inspired by the dynamic extension‐contraction of sea anemone tentacles in response to environmental changes, we propose a biomimetic elastic Mo single‐atom protrusion on vanadium oxide support (pSA Mo/VOH) electrocatalyst featuring a symmetry‐breaking Mo site and an elastic Mo−O 4 pyramid for efficient eNRR. In situ spectroscopy and theoretical calculations reveal that the protruding Mo‐induced symmetry‐breaking structure optimizes the d‐electron filling of Mo, enhancing the back‐donation to the π* antibonding orbital, effectively polarizing the N≡N bond and reducing the barrier from *N 2 to *N 2 H. Notably, the elastic Mo−O 4 pyramidal structure of pSA Mo provides a dynamic Mo−O microenvironment during continuous eNRR processes. This optimizes the electronic structure of the Mo sites based on different reaction intermediates, enhancing the adsorption of various N intermediates and maintaining low barriers throughout the six‐step hydrogenation process. Consequently, the elastic pSA Mo/VOH exhibits an excellent NH 3 yield rate of 50.71±1.12 μg h −1 mg −1 and a Faradaic efficiency of 35.38±1.03 %, outperforming most electrocatalysts.
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
Fiona000001发布了新的文献求助10
刚刚
哈欠发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
室内设计发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
田様应助电闪采纳,获得10
1秒前
天赐殊荣发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
圆锥香蕉完成签到,获得积分10
2秒前
贿猫发布了新的文献求助10
3秒前
JLAlpaca发布了新的文献求助10
4秒前
慕青应助strings采纳,获得10
4秒前
马尼拉发布了新的文献求助10
5秒前
安河桥发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
WSQ2130发布了新的文献求助10
6秒前
仁爱太阳完成签到,获得积分10
6秒前
汉堡包应助摸鱼采纳,获得10
6秒前
英俊的铭应助天赐殊荣采纳,获得10
7秒前
芒琪发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
义气的行天完成签到,获得积分10
7秒前
7ohnny应助我能写出东西采纳,获得30
7秒前
太阳当下完成签到,获得积分10
7秒前
二皮脸完成签到,获得积分10
8秒前
celinewu完成签到,获得积分10
9秒前
大聪明完成签到,获得积分10
9秒前
小成完成签到 ,获得积分10
9秒前
郭n完成签到 ,获得积分10
10秒前
10秒前
阔达宝莹发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
南柯一梦完成签到 ,获得积分10
11秒前
Cc发布了新的文献求助10
11秒前
汤圆爱吃芝麻完成签到,获得积分10
12秒前
曹馨月发布了新的文献求助10
12秒前
张立佳完成签到 ,获得积分10
13秒前
13秒前
HHHHH完成签到,获得积分10
14秒前
plant发布了新的文献求助10
14秒前
高分求助中
Ophthalmic Equipment Market by Devices(surgical: vitreorentinal,IOLs,OVDs,contact lens,RGP lens,backflush,diagnostic&monitoring:OCT,actorefractor,keratometer,tonometer,ophthalmoscpe,OVD), End User,Buying Criteria-Global Forecast to2029 2000
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
Cognitive Neuroscience: The Biology of the Mind 1000
Cognitive Neuroscience: The Biology of the Mind (Sixth Edition) 1000
ACSM’s Guidelines for Exercise Testing and Prescription, 12th edition 588
Christian Women in Chinese Society: The Anglican Story 500
A Preliminary Study on Correlation Between Independent Components of Facial Thermal Images and Subjective Assessment of Chronic Stress 500
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 3961321
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3507666
关于积分的说明 11137254
捐赠科研通 3240099
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1790749
邀请新用户注册赠送积分活动 872460
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 803271