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:16
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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
东华帝君完成签到,获得积分10
2秒前
wzswzs完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
ooooo发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
dodo发布了新的文献求助10
3秒前
YH应助凯云采纳,获得50
4秒前
乐乐应助Zirong采纳,获得10
4秒前
李尚泽完成签到,获得积分10
6秒前
菓小柒完成签到 ,获得积分10
7秒前
ding应助LX采纳,获得10
7秒前
机智的龙猫完成签到,获得积分10
7秒前
bkagyin应助别偷我增肌粉采纳,获得10
7秒前
NEUROVASCULAR发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
long完成签到 ,获得积分10
10秒前
Gideon完成签到,获得积分10
10秒前
laoli2022完成签到,获得积分10
10秒前
南星完成签到,获得积分10
11秒前
桐桐应助Lydia采纳,获得10
12秒前
碧蓝香水完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
共享精神应助勋xxx采纳,获得10
13秒前
南星发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
14秒前
precious完成签到,获得积分10
14秒前
汉堡包应助苹果采纳,获得10
14秒前
hahasun完成签到,获得积分10
14秒前
15秒前
田様应助碧蓝香水采纳,获得10
17秒前
Kin_L发布了新的文献求助10
17秒前
猪猪hero应助独特的夏蓉采纳,获得10
18秒前
18秒前
地啦啦啦发布了新的文献求助10
19秒前
小屁孩完成签到,获得积分10
19秒前
LX发布了新的文献求助10
19秒前
19秒前
19秒前
21秒前
高分求助中
Ophthalmic Equipment Market by Devices(surgical: vitreorentinal,IOLs,OVDs,contact lens,RGP lens,backflush,diagnostic&monitoring:OCT,actorefractor,keratometer,tonometer,ophthalmoscpe,OVD), End User,Buying Criteria-Global Forecast to2029 2000
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
Cognitive Neuroscience: The Biology of the Mind 1000
Cognitive Neuroscience: The Biology of the Mind (Sixth Edition) 1000
ACSM’s Guidelines for Exercise Testing and Prescription, 12th edition 588
Christian Women in Chinese Society: The Anglican Story 500
A Preliminary Study on Correlation Between Independent Components of Facial Thermal Images and Subjective Assessment of Chronic Stress 500
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 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 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3961083
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3507362
关于积分的说明 11135622
捐赠科研通 3239835
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1790434
邀请新用户注册赠送积分活动 872400
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 803150