Isolating Cu-Zn active-sites in Ordered Intermetallics to Enhance Nitrite-to-Ammonia Electroreduction

亚硝酸盐 电催化剂 法拉第效率 催化作用 无机化学 氨生产 化学 金属间化合物 纳米孔 材料科学 合金 电化学 电极 物理化学 硝酸盐 有机化学
作者
Jiao Lan,Zhen Wang,Cheng‐Wei Kao,Ying‐Rui Lu,Feng Xie,Yongwen Tan
出处
期刊:Nature Communications [Nature Portfolio]
卷期号:15 (1): 10173-10173 被引量:56
标识
DOI:10.1038/s41467-024-53897-9
摘要

Electrocatalytic nitrite reduction to the valuable ammonia is a green and sustainable alternative to the conventional Haber-Bosch method for ammonia synthesis, while the activity and selectivity for ammonia production remains poor at low nitrite concentrations. Herein, we report a nanoporous intermetallic single-atom alloy CuZn (np/ISAA-CuZn) catalyst with completely isolated Cu-Zn active-sites, which achieves neutral nitrite reduction reaction with a remarkable NH3 Faradaic efficiency over 95% and the highest energy efficiency of ≈ 59.1% in wide potential range from -0.2 to -0.8 V vs. RHE. The np/ISAA-CuZn electrocatalyst was able to operate stably at 500 mA cm-2 for 220 h under membrane electrode assembly conditions with a stabilized NH3 Faraday efficiency of ~80% and high NO2 removal rate of ~100%. A series of in situ experimental studies combined with density functional theory calculations reveal that strong electronic interactions of isolated Cu-Zn active-sites altered the protonation adsorption species, effectively alleviating the protonation barrier of *NO2 and thus greatly facilitating the selective reduction of NO2- into NH3.
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
ding应助复杂以筠采纳,获得20
1秒前
1秒前
李健的小迷弟应助selene采纳,获得10
1秒前
2秒前
火星上的尔柳完成签到,获得积分10
2秒前
小布完成签到 ,获得积分10
3秒前
zzz发布了新的文献求助10
4秒前
Ds应助缥缈谷冬采纳,获得10
5秒前
5秒前
细腻的歌曲完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
苏大强完成签到,获得积分10
6秒前
lynn发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
7秒前
Joongyang发布了新的文献求助10
7秒前
隐形的微笑完成签到 ,获得积分10
7秒前
纯真的凝安完成签到,获得积分10
7秒前
扶头酒完成签到,获得积分10
8秒前
受伤觅柔发布了新的文献求助10
8秒前
小巧浩天完成签到,获得积分10
8秒前
AA18236931952发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
TianningSun发布了新的文献求助10
10秒前
FlipFlops发布了新的文献求助10
11秒前
Tim发布了新的文献求助10
11秒前
科研狗应助超级傲晴采纳,获得200
11秒前
马秀玲发布了新的文献求助10
12秒前
彼得大帝完成签到,获得积分10
13秒前
优雅迎梦完成签到,获得积分10
14秒前
小和完成签到,获得积分10
14秒前
毅诚菌发布了新的文献求助10
14秒前
虚心的不言完成签到,获得积分10
17秒前
科目三应助那都通采纳,获得10
17秒前
17秒前
TianningSun完成签到,获得积分10
17秒前
zzz完成签到,获得积分10
18秒前
思源应助优美的飞烟采纳,获得10
18秒前
义气的咖啡豆完成签到,获得积分10
19秒前
19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
Cronologia da história de Macau 1600
Decentring Leadership 1000
Lloyd's Register of Shipping's Approach to the Control of Incidents of Brittle Fracture in Ship Structures 1000
BRITTLE FRACTURE IN WELDED SHIPS 1000
Intentional optical interference with precision weapons (in Russian) Преднамеренные оптические помехи высокоточному оружию 1000
Atlas of Anatomy 5th original digital 2025的PDF高清电子版(非压缩版,大小约400-600兆,能更大就更好了) 1000
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 物理化学 光电子学 细胞生物学 基因 电极 遗传学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6184090
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8011371
关于积分的说明 16663295
捐赠科研通 5283514
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2816541
邀请新用户注册赠送积分活动 1796367
关于科研通互助平台的介绍 1660883