Tuning Surface Potential Polarization to Enhance N2 Affinity for Ammonia Electrosynthesis

电合成 材料科学 法拉第效率 吸附 纳米技术 电催化剂 傅里叶变换红外光谱 氧化还原 电化学 化学工程 物理化学 电极 工程类 化学 冶金
作者
Hongbo Wang,Chenyang Zhang,Boling Liu,Wenqing Li,Changzhong Jiang,Zunjian Ke,Dong He,Xiangheng Xiao
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:36 (24): e2401032-e2401032 被引量:34
标识
DOI:10.1002/adma.202401032
摘要

Abstract Electrocatalytic N 2 reduction reaction (NRR) to synthesize ammonia is a sustainable reaction that is expected to replace Haber Bosch process. Laminated Bi 2 WO 6 has great potential as an NRR electrocatalyst, however, the effective activity requires that the inert substrate is fully activated. Here, for the first time, success is achieved in activating the Bi 2 WO 6 basal planes with NRR activity through Ti doping. The introduction of Ti successfully tunes the surface potential distribution and enhances the N 2 adsorption. The subsequently strong hybrid coupling of d(Ti)‐p(N) orbitals fills the electronic state of N 2 antibonding molecular orbital, which greatly weakens the bonding strength of N≡N bonds. Further, in situ synchrotron radiation‐based Fourier transform infrared (SR‐FTIR) spectrum and theoretical calculations show that surface potential polarization enhances the adsorption of HNN* by Bi‐Ti dual‐metal sites, which is beneficial for the subsequent activation hydrogenation process. The Ti‐Bi 2 WO 6 nanosheets achieve 11.44% Faradaic efficiency (−0.2 V vs. RHE), a NH 3 yield rate of 23.14 µg mg −1 h −1 ( 15 N calibration), and satisfactory stability in 0.1 M HCl environment. The mutual assistance of theory and experiment can help understand and develop of excellent two‐dimensional (2D) materials for the 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
MchemG应助ss采纳,获得10
刚刚
刚刚
缓慢如南发布了新的文献求助10
刚刚
在水一方应助没有熬夜采纳,获得10
刚刚
1秒前
1秒前
Ice发布了新的文献求助10
2秒前
科研通AI6.1应助Tt采纳,获得10
2秒前
3秒前
xh发布了新的文献求助10
3秒前
小二郎应助贺雪采纳,获得10
4秒前
Yi发布了新的文献求助10
4秒前
情怀应助7777777采纳,获得10
4秒前
燕儿完成签到 ,获得积分10
4秒前
4秒前
钟叉烧发布了新的文献求助10
5秒前
Jerry完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
眯眯眼完成签到 ,获得积分10
6秒前
6秒前
6秒前
6秒前
6秒前
7秒前
xiaoai完成签到 ,获得积分10
7秒前
8秒前
charles发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
六哥完成签到,获得积分10
9秒前
烟雨行舟发布了新的文献求助10
10秒前
永恒星发布了新的文献求助10
10秒前
嘎嘎楽发布了新的文献求助10
10秒前
hyl发布了新的文献求助10
10秒前
周立苹发布了新的文献求助20
12秒前
丫丫完成签到,获得积分10
12秒前
GAOSAN完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
13秒前
cai完成签到,获得积分10
13秒前
田鑫智发布了新的文献求助10
13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
Kinesiophobia : a new view of chronic pain behavior 2000
Research for Social Workers 1000
Mastering New Drug Applications: A Step-by-Step Guide (Mastering the FDA Approval Process Book 1) 800
The Social Psychology of Citizenship 600
Signals, Systems, and Signal Processing 510
Discrete-Time Signals and Systems 510
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 5911845
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 6828595
关于积分的说明 15783241
捐赠科研通 5036717
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2711371
邀请新用户注册赠送积分活动 1661678
关于科研通互助平台的介绍 1603815