Unveiling the Synergy of O‐Vacancy and Heterostructure over MoO3‐x/MXene for N2 Electroreduction to NH3

材料科学 空位缺陷 电催化剂 法拉第效率 密度泛函理论 催化作用 异质结 氧化还原 化学吸附 结晶学 电化学 物理化学 计算化学 化学 光电子学 电极 生物化学 冶金
作者
Ke Chu,Yaojing Luo,Peng Shen,Xingchuan Li,Qingqing Li,Yali Guo
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
卷期号:12 (3) 被引量:246
标识
DOI:10.1002/aenm.202103022
摘要

Abstract The electrochemical N 2 reduction reaction (NRR) offers a promising approach for sustainable NH 3 production, and modulating the structural/electronic configurations of the catalyst materials with optimized electrocatalytic properties is pivotal for achieving high‐efficiency NRR electrocatalysis. Herein, vacancy and heterostructure engineering are rationally integrated to explore O‐vacancy‐rich MoO 3‐ x anchored on Ti 3 C 2 T x ‐MXene (MoO 3‐ x /MXene) as a highly active and selective NRR electrocatalyst, achieving an exceptional NRR activity with an NH 3 yield of 95.8 µg h −1 mg −1 (−0.4 V) and a Faradaic efficiency of 22.3% (−0.3 V). A combination of in situ spectroscopy, molecular dynamics simulations and density functional theory computations is employed to unveil the synergistic effect of O‐vacancies and heterostructures for the NRR, which demonstrates that O‐vacancies on MoO 3‐ x serve as the active sites for N 2 chemisorption and activation, while the MXene substrate can further regulate the O‐vacancy sites to break the scaling relation to effectively stabilize *N 2 /*N 2 H while destabilizing *NH 2 /*NH 3 , resulting in more optimized binding affinity of NRR intermediates toward reduced energy barriers and an enhanced NRR activity for MoO 3‐ x /MXene.
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
科研雷锋发布了新的文献求助10
刚刚
gen完成签到,获得积分10
刚刚
简单的丑完成签到,获得积分10
1秒前
今后应助日天的马铃薯采纳,获得10
1秒前
1秒前
1秒前
我是老大应助Ll采纳,获得10
1秒前
Lance先生完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
ChangSZ完成签到,获得积分10
2秒前
日月山河永在完成签到,获得积分10
2秒前
甜蜜英姑完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
怕黑向秋完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
852应助waq采纳,获得10
4秒前
海鸥海鸥完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
笑点低蜜蜂完成签到,获得积分10
4秒前
nana完成签到,获得积分10
4秒前
xiaoxiao完成签到,获得积分10
4秒前
顺心迎南发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
5秒前
xhy发布了新的文献求助10
5秒前
library2025完成签到,获得积分10
5秒前
FashionBoy应助宋十一采纳,获得10
5秒前
5秒前
有魅力哈密瓜完成签到,获得积分10
6秒前
gougoudy完成签到,获得积分20
6秒前
吃面包的熊猫完成签到,获得积分10
6秒前
孙一雯完成签到,获得积分10
8秒前
李健应助hhh采纳,获得10
8秒前
七七发布了新的文献求助20
8秒前
hu970发布了新的文献求助10
8秒前
牧海冬发布了新的文献求助10
8秒前
可颂发布了新的文献求助10
8秒前
情怀应助后知后觉采纳,获得10
8秒前
嗡嗡完成签到,获得积分10
8秒前
高分求助中
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 3000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2700
Social media impact on athlete mental health: #RealityCheck 1020
Ensartinib (Ensacove) for Non-Small Cell Lung Cancer 1000
Unseen Mendieta: The Unpublished Works of Ana Mendieta 1000
Bacterial collagenases and their clinical applications 800
El viaje de una vida: Memorias de María Lecea 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 量子力学 光电子学 冶金
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3527304
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3107454
关于积分的说明 9285518
捐赠科研通 2805269
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1539827
邀请新用户注册赠送积分活动 716708
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 709672