Selective nitrogen fixation via Janus C-N coupling in co-electrolysis

杰纳斯 固氮 电解 氮气 联轴节(管道) 化学 材料科学 纳米技术 冶金 电极 有机化学 物理化学 电解质
作者
Xiaoran Zhang,Xiaorong Zhu,Shuowen Bo,Chen Chen,Qingfeng Zhai,Shuang Li,Xiaojin Tu,Jianyun Zheng,Dongdong Wang,Xiaoxiao Wei,Wei Chen,Tehua Wang,Yafei Li,Qinghua Liu,San Ping Jiang,Liming Dai,Shuangyin Wang
出处
期刊:Chem [Elsevier]
卷期号:10 (5): 1516-1527 被引量:8
标识
DOI:10.1016/j.chempr.2024.01.025
摘要

Summary

Electrocatalysis offers a sustainable approach to artificial nitrogen fixation yet faces numerous challenges. Selective synthesis of nitrogen-containing compounds shows promise but needs significant improvement. Herein, we demonstrate selective ammonia and urea synthesis via co-electrolysis with CO2. High CO binding energy on Re-Mn catalysts leads to the formation of ∗C species, which serve as electron reservoirs to enhance N2 activation for C-N coupling (N2 + ∗C → ∗CN2), followed by C-N dissociation. This results in ammonia production with a yield rate of 48.9 ± 2.4 mg g−1 h−1 and an N-selectivity of 98.4%. In contrast, Zn-Mn sites, characterized by low CO binding, facilitate the migration of CO and its coupling with adsorbed N2 (CO + ∗N=N∗ → ∗NCON∗). Subsequent hydrogenations of ∗NCON∗ promote urea synthesis with an N-selectivity of 89.1%. Utilizing Janus coupling with two C-N pathways aims to meet energy, agriculture, and chemical industry demands. We realized the selective synthesis of ammonia and urea, respectively, in one electrocatalytic system for the first time by Janus coupling with two distinguishable C-N coupling paths from N2 and CO2.
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
3秒前
搜集达人应助淡淡采白采纳,获得10
3秒前
高高代珊完成签到 ,获得积分10
4秒前
gmc发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
6秒前
善学以致用应助Mian采纳,获得10
6秒前
学科共进发布了新的文献求助60
7秒前
LWJ完成签到 ,获得积分10
7秒前
7秒前
缓慢的糖豆完成签到,获得积分10
8秒前
阉太狼完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
soory完成签到,获得积分10
10秒前
任性的傲柏完成签到,获得积分10
10秒前
lwk205完成签到,获得积分0
10秒前
11秒前
一一完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
11秒前
高中生完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
12秒前
希望天下0贩的0应助TT采纳,获得10
13秒前
xxegt完成签到 ,获得积分10
13秒前
14秒前
爱吃泡芙发布了新的文献求助10
14秒前
susu完成签到,获得积分10
16秒前
会神发布了新的文献求助10
16秒前
KK完成签到,获得积分10
17秒前
充电宝应助justin采纳,获得10
19秒前
20秒前
Ch完成签到 ,获得积分10
21秒前
23秒前
ajun完成签到,获得积分10
23秒前
23秒前
春江完成签到,获得积分10
23秒前
23秒前
漂亮的松思完成签到,获得积分20
26秒前
26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 3527961
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3108159
关于积分的说明 9287825
捐赠科研通 2805882
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1540070
邀请新用户注册赠送积分活动 716926
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 709808