Achieving Near 100% Faradaic Efficiency of Electrocatalytic Nitrate Reduction to Ammonia on Symmetry-Broken Medium-Entropy-Alloy Metallene

法拉第效率 合金 氨生产 杂原子 硝酸盐 电负性 电解质 催化作用 材料科学 再分配(选举) 化学工程 无机化学 电化学 化学 电极 物理化学 有机化学 工程类 戒指(化学) 政治 政治学 法学
作者
Yuanbo Zhou,Lifang Zhang,Mengfan Wang,Zebin Zhu,Najun Li,Tao Qian,Chenglin Yan,Jianmei Lu
出处
期刊:ACS Catalysis [American Chemical Society]
卷期号:14 (10): 7907-7916 被引量:51
标识
DOI:10.1021/acscatal.4c00879
摘要

Electrochemical nitrate reduction (NO3RR) offers an ecofriendly way for ammonia production. However, improving the sluggish kinetics of such a multistep reaction still remains challenging. Herein, an asymmetry strategy is proposed to adjust the charge distribution of the active centers on metallene by presenting novel symmetry-broken medium-entropy-alloy (MEA) metallene via heteroatom alloying. Benefiting from the maximized exposure of the well-regulated active sites, proof-of-concept PdCuCo MEA metallene delivers near 100% NH3 Faradaic efficiency in both neutral and alkaline electrolytes, along with a record-high NH3 yield rate over 532.5 mg h–1 mgcat–1. Moreover, it enables 99.7% conversion of nitrate from an industrial wastewater level of 6200 ppm to a drinkable water level. Detailed studies further revealed that charge redistribution is induced by the elemental electronegativity difference on symmetry-broken MEA metallene, which will weaken the N–O bond of *NO, thus reducing the energy barrier of the rate-determining step. Meanwhile, the competitive HER and the formation of NO2– are also hindered. We believe that our strategy proposed in this work will shed light on the design of efficient NO3RR catalysts to a more practical level.
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
2秒前
2秒前
haha完成签到 ,获得积分10
5秒前
Hello应助Jeffrey采纳,获得10
7秒前
晴晴完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
早日退休发布了新的文献求助10
11秒前
冷傲的道罡完成签到,获得积分10
12秒前
13秒前
13秒前
大气云朵完成签到,获得积分20
16秒前
早日退休完成签到,获得积分10
17秒前
17秒前
小轩子发布了新的文献求助10
17秒前
林lin发布了新的文献求助10
18秒前
mmgf发布了新的文献求助10
19秒前
21秒前
专注乐巧完成签到 ,获得积分10
23秒前
李健的粉丝团团长应助null采纳,获得10
24秒前
CipherSage应助tt采纳,获得10
26秒前
闵笙完成签到,获得积分10
28秒前
awen发布了新的文献求助10
29秒前
29秒前
威武千凝发布了新的文献求助10
29秒前
怡然沛槐发布了新的文献求助10
29秒前
30秒前
Jasper应助二傻不刮痧采纳,获得10
30秒前
30秒前
杨洋完成签到 ,获得积分10
32秒前
111完成签到 ,获得积分20
36秒前
高天雨发布了新的文献求助10
36秒前
36秒前
greenghost发布了新的文献求助10
37秒前
核桃发布了新的文献求助10
38秒前
深情安青应助hu111采纳,获得10
38秒前
38秒前
紫紫完成签到,获得积分10
38秒前
所所应助ly普鲁卡因采纳,获得10
38秒前
林lin发布了新的文献求助10
41秒前
丘比特应助凶狠的寄风采纳,获得10
41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
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2000
Leading Academic-Practice Partnerships in Nursing and Healthcare: A Paradigm for Change 800
基于非线性光纤环形镜的全保偏锁模激光器研究-上海科技大学 800
Pulse width control of a 3-phase inverter with non sinusoidal phase voltages 777
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Research Methods for Business: A Skill Building Approach, 9th Edition 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6409641
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8228870
关于积分的说明 17458760
捐赠科研通 5462599
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2886411
邀请新用户注册赠送积分活动 1862895
关于科研通互助平台的介绍 1702275