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Electrochemical ammonia synthesis via nitrate reduction on Fe single atom catalyst

2021· article· en· 1 466 citations· W3160702750 sur OpenAlex· 10.1038/s41467-021-23115-x

Pourquoi ce travail est-il dans la base ?

Une base qui oublie comment elle a trouvé un travail ne peut pas être vérifiée. Voici les voies qui ont admis celui-ci.

Affiliation canadienneUne personne signataire a déclaré un établissement canadien. C'est la seule voie dont dispose la base habituelle.
Organisme subventionnaire canadienUn organisme canadien l'a financé. Le travail peut ne porter aucune affiliation canadienne.

Scores machine (provisoires)

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Tête enseignante Opus0,016
Tête enseignante GPT0,251
Écart entre enseignants
0,235 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validation
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle

Résumé

Abstract Electrochemically converting nitrate, a widespread water pollutant, back to valuable ammonia is a green and delocalized route for ammonia synthesis, and can be an appealing and supplementary alternative to the Haber-Bosch process. However, as there are other nitrate reduction pathways present, selectively guiding the reaction pathway towards ammonia is currently challenged by the lack of efficient catalysts. Here we report a selective and active nitrate reduction to ammonia on Fe single atom catalyst, with a maximal ammonia Faradaic efficiency of ~ 75% and a yield rate of up to ~ 20,000 μg h −1 mg cat. −1 (0.46 mmol h −1 cm −2 ). Our Fe single atom catalyst can effectively prevent the N-N coupling step required for N 2 due to the lack of neighboring metal sites, promoting ammonia product selectivity. Density functional theory calculations reveal the reaction mechanisms and the potential limiting steps for nitrate reduction on atomically dispersed Fe sites.

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La notice

Revue
Nature Communications
Thématique
Ammonia Synthesis and Nitrogen Reduction
Domaine
Chemical Engineering
Établissements canadiens
Canadian Institute for Advanced ResearchCanadian Light Source (Canada)University of SaskatchewanUniversity of Calgary
Organismes subventionnaires
Office of ScienceCanada First Research Excellence FundCanadian Institute for Advanced ResearchWelch FoundationRice UniversityUniversity of CalgaryU.S. Department of EnergyNational Science Foundation
Mots-clés
Ammonia productionAmmoniaCatalysisNitrateElectrochemistryInorganic chemistryChemistryFaraday efficiencySelective catalytic reductionYield (engineering)Delocalized electronMaterials scienceOrganic chemistryPhysical chemistryElectrode
Résumé présent dans OpenAlex
oui