Nitrogen Vacancies on 2D Layered W2N3: A Stable and Efficient Active Site for Nitrogen Reduction Reaction

材料科学 氮气 电化学 法拉第效率 氧化还原 可逆氢电极 无机化学 纳米片 空位缺陷 氨生产 物理化学 电极 纳米技术 结晶学 化学 有机化学 冶金 参比电极
作者
Huanyu Jin,Laiquan Li,Xin Liu,Cheng Tang,Wenjie Xu,Shuangming Chen,Li Song,Yao Zheng,Shi‐Zhang Qiao
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:31 (32): e1902709-e1902709 被引量:496
标识
DOI:10.1002/adma.201902709
摘要

Abstract Electrochemical nitrogen reduction reaction (NRR) under ambient conditions provides an avenue to produce carbon‐free hydrogen carriers. However, the selectivity and activity of NRR are still hindered by the sluggish reaction kinetics. Nitrogen Vacancies on transition metal nitrides are considered as one of the most ideal active sites for NRR by virtue of their unique vacancy properties such as appropriate adsorption energy to dinitrogen molecule. However, their catalytic performance is usually limited by the unstable feature. Herein, a new 2D layered W 2 N 3 nanosheet is prepared and the nitrogen vacancies are demonstrated to be active for electrochemical NRR with a steady ammonia production rate of 11.66 ± 0.98 µg h −1 mg cata −1 (3.80 ± 0.32 × 10 −11 mol cm −2 s −1 ) and Faradaic efficiency of 11.67 ± 0.93% at −0.2 V versus reversible hydrogen electrode for 12 cycles (24 h). A series of ex situ synchrotron‐based characterizations prove that the nitrogen vacancies on 2D W 2 N 3 are stable by virtue of the high valence state of tungsten atoms and 2D confinement effect. Density function theory calculations suggest that nitrogen vacancies on W 2 N 3 can provide an electron‐deficient environment which not only facilitates nitrogen adsorption, but also lowers the thermodynamic limiting potential of NRR.
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
Famiglistmo完成签到,获得积分10
刚刚
zhr发布了新的文献求助10
刚刚
zn发布了新的文献求助10
1秒前
sffsv发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
BowieHuang应助无情的瑾瑜采纳,获得10
1秒前
yan完成签到,获得积分10
2秒前
文献dog发布了新的文献求助10
4秒前
小肆完成签到 ,获得积分10
5秒前
6秒前
共享精神应助Asystasia7采纳,获得10
7秒前
张豪祥完成签到,获得积分20
7秒前
Ava应助sffsv采纳,获得20
7秒前
7秒前
WNL发布了新的文献求助10
8秒前
小分队发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
冷阳发布了新的文献求助10
11秒前
阳佟怀绿完成签到,获得积分10
11秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
12秒前
由富发布了新的文献求助10
12秒前
zhr完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
nice完成签到,获得积分10
14秒前
辞清完成签到 ,获得积分10
15秒前
16秒前
刘艺娜完成签到,获得积分10
16秒前
无足鸟完成签到,获得积分10
16秒前
SONG发布了新的文献求助10
16秒前
呆萌千青给呆萌千青的求助进行了留言
16秒前
善学以致用应助发发旦旦采纳,获得10
16秒前
eric888给实验室的求助进行了留言
17秒前
17秒前
111完成签到,获得积分10
17秒前
sffsv完成签到,获得积分20
18秒前
刘歌发布了新的文献求助10
19秒前
llllll发布了新的文献求助10
19秒前
19秒前
123456发布了新的文献求助10
20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
Basic And Clinical Science Course 2025-2026 3000
人脑智能与人工智能 1000
花の香りの秘密―遺伝子情報から機能性まで 800
Silicon in Organic, Organometallic, and Polymer Chemistry 500
Principles of Plasma Discharges and Materials Processing, 3rd Edition 400
Pharmacology for Chemists: Drug Discovery in Context 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5608030
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4692545
关于积分的说明 14875103
捐赠科研通 4716441
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2543963
邀请新用户注册赠送积分活动 1509033
关于科研通互助平台的介绍 1472758