Highly Efficient Electroenzymatic Cascade Reduction Reaction For The Conversion of Nitrite to Ammonia

法拉第效率 催化作用 电化学 材料科学 亚硝酸盐 生物结合 无机化学 产量(工程) 化学 电极 纳米技术 有机化学 物理化学 冶金 硝酸盐
作者
Xuefang Zhu,Xing Fan,Haiping Lin,Shu-Ni Li,Quan‐Guo Zhai,Yu‐Cheng Jiang,Yu Chen
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
卷期号:13 (20) 被引量:40
标识
DOI:10.1002/aenm.202300669
摘要

Abstract The electrochemical nitrite reduction reaction provides an alternative approach to offer sustainable ammonia source routes for repairing imbalances in the global nitrogen cycle. In this work, electrocatalysis is combined with enzymatic catalysis to provide an efficient and clean process for recoverable ammonia production. NO 2 − is reduced to NH 3 by electroenzymatic cascade reduction reaction on a bioconjugate, in which 1‐butyl‐3‐methylimidazolium bromide (IL BMB ) modified chloroperoxidase (CPO) is fixed on polyethyleneimine (PEI) modified multi‐walled carbon nanotubes (MWCNT) to from bioconjugate (CPO‐IL BMB /MWCNT‐PEI). 15 N and 14 N isotope labeling reveal that the NH 3 species is derived from NO 2 − reduction. Density functional theory calculations identify that the Fe II species in heme center of CPO serve as the key active site for NO 2 − reduction. The amino groups derived from MWCNT‐PEI not only serve as a bridge to covalently immobilize CPO but also enrich the NO 2 − ion at electrode/solution interface through electrostatic interactions. The low energy barrier of NO 2 − reduction and low adsorption free energy of the intermediate result in high Faradaic efficiency (96.4%), NH 3 yield (112.7 mg h −1 mg CPO −1 ), and high selectivity in pH 5.0 solution. The highly efficient electroenzymatic reaction ensurespromising applications in the conversion of NO 2 − to NH 3 .
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
领导范儿应助LC采纳,获得10
1秒前
烟花应助欢呼涑采纳,获得10
1秒前
小璐sunny发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
CJY完成签到,获得积分10
1秒前
彭a完成签到,获得积分10
1秒前
勤恳冰彤完成签到 ,获得积分10
2秒前
明月曾经川岸去完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
leaf完成签到,获得积分10
2秒前
研友_LjbjzL完成签到,获得积分10
3秒前
烟花应助111采纳,获得10
3秒前
3秒前
矜悠完成签到,获得积分10
4秒前
香蕉秃头jk完成签到 ,获得积分10
4秒前
GC完成签到,获得积分10
5秒前
彭于晏完成签到,获得积分10
5秒前
wxy发布了新的文献求助10
5秒前
张怡发布了新的文献求助10
5秒前
qing_he应助踏实嚣采纳,获得10
5秒前
超级飞烟发布了新的文献求助10
5秒前
sunnydog发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
昊康好完成签到,获得积分10
7秒前
月亮上的小白兔完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
8秒前
8秒前
CipherSage应助阿泽采纳,获得10
9秒前
饼藏发布了新的文献求助10
10秒前
加菲丰丰应助快乐寄风采纳,获得20
10秒前
zhang完成签到,获得积分10
11秒前
吴军霄完成签到,获得积分10
11秒前
eul完成签到,获得积分20
11秒前
shuke完成签到,获得积分10
11秒前
超级飞烟完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
共享精神应助矮小的白猫采纳,获得10
12秒前
kekao完成签到,获得积分10
12秒前
Jattck发布了新的文献求助10
12秒前
高分求助中
The Young builders of New china : the visit of the delegation of the WFDY to the Chinese People's Republic 1000
юрские динозавры восточного забайкалья 800
English Wealden Fossils 700
Chen Hansheng: China’s Last Romantic Revolutionary 500
宽禁带半导体紫外光电探测器 388
COSMETIC DERMATOLOGY & SKINCARE PRACTICE 388
Case Research: The Case Writing Process 300
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 3142981
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2794000
关于积分的说明 7809074
捐赠科研通 2450260
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1303729
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 627055
版权声明 601374