Bimetallic synergistic catalysts based on two-dimensional carbon-rich conjugated frameworks for nitrate electrocatalytic reduction to ammonia: catalyst screening and mechanism insights

双金属片 催化作用 材料科学 共轭体系 硝酸盐 碳纤维 还原(数学) 机制(生物学) 化学工程 无机化学 化学 有机化学 复合材料 复合数 聚合物 哲学 几何学 工程类 认识论 数学
作者
F.‐T. LUO,Guo Ling
出处
期刊:Nanotechnology [IOP Publishing]
卷期号:35 (12): 125201-125201 被引量:1
标识
DOI:10.1088/1361-6528/ad1649
摘要

Abstract The discovery of the ‘two birds, one stone’ electrochemical nitrate reduction reaction (NO 3 RR) allows for the removal of harmful NO 3 − pollutants as well as the production of economically beneficial ammonia (NH 3 ). However, current understanding of the catalytic mechanism of NO 3 RR is not enough, and this research is still challenging. To determine the mechanism needed to create efficient electrocatalysts, we thoroughly examined the catalytic activity of molybdenum-based diatomic catalysts (DACs) anchored on two-dimensional carbon-rich conjugated frameworks (2D CCFs) for NO 3 RR. Among the 23 candidate materials, after a four-step screening method and detailed mechanism studies, we discovered that NO 3 RR can efficiently generate NH 3 by following the N-end pathway on the MoTi-Pc, MoMn-Pc, and MoNb-Pc, with limiting potential of −0.33 V, −0.13 V, and −0.38 V, respectively. The activity of NO 3 RR can be attributed to the synergistic effect of the TM 1 –TM 2 dimer d orbital coupling to the anti-bonding orbital of NO 3 − . Additionally, high hybridization between the Mo-4d, TM-3d(4d), and NO 3 − −2p orbitals on the MoTMs-Pc DACs can speed up the flow of electrons from the Mo-TM dual-site to NO 3 − . The research presented here paves the way for the reasonable design of effective NO 3 RR catalysts and offers a theoretical basis for experimental research.
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
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
lamborghini193完成签到,获得积分10
2秒前
匆匆赶路人完成签到 ,获得积分10
2秒前
4秒前
属实有点拉胯完成签到 ,获得积分10
10秒前
zwzxtx完成签到 ,获得积分10
13秒前
虚幻元风完成签到 ,获得积分10
15秒前
木又完成签到 ,获得积分10
18秒前
皮卡丘完成签到,获得积分10
27秒前
卡卡完成签到,获得积分10
31秒前
31秒前
32秒前
淡淡妙竹完成签到 ,获得积分10
32秒前
笨笨忘幽完成签到,获得积分10
35秒前
干净以珊发布了新的文献求助10
37秒前
天才小能喵完成签到 ,获得积分0
42秒前
领导范儿应助干净以珊采纳,获得10
44秒前
47秒前
tyl完成签到 ,获得积分10
48秒前
CLTTT完成签到,获得积分10
48秒前
有机发布了新的文献求助10
52秒前
干净以珊完成签到,获得积分20
52秒前
58秒前
钟声完成签到,获得积分0
59秒前
dent强完成签到 ,获得积分10
1分钟前
任性星星完成签到 ,获得积分10
1分钟前
开放访天完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
Xie完成签到 ,获得积分10
1分钟前
优雅的凝阳完成签到 ,获得积分10
1分钟前
LT完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
神勇的天问完成签到 ,获得积分10
1分钟前
阳炎完成签到,获得积分10
1分钟前
老王家的二姑娘完成签到 ,获得积分10
1分钟前
hua完成签到 ,获得积分10
1分钟前
黄花菜完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Hey完成签到 ,获得积分10
2分钟前
2分钟前
Hiaoliem完成签到 ,获得积分10
2分钟前
小墨墨完成签到 ,获得积分10
2分钟前
高分求助中
Evolution 10000
Distribution Dependent Stochastic Differential Equations 500
A new species of Coccus (Homoptera: Coccoidea) from Malawi 500
A new species of Velataspis (Hemiptera Coccoidea Diaspididae) from tea in Assam 500
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 500
Die Gottesanbeterin: Mantis religiosa: 656 400
Mantiden: Faszinierende Lauerjäger Faszinierende Lauerjäger 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 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 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3158663
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2809828
关于积分的说明 7883769
捐赠科研通 2468539
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1314323
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 630582
版权声明 601983