Sequential electrocatalytic reactions along a membrane electrode assembly drive efficient nitrate-to-ammonia conversion
Notice bibliographique
Résumé
Electrochemical ammonia (NH3) synthesis from nitrate (NO3-) (NO3RR) offers a promising green alternative to the fossil fuel-based Haber-Bosch approach to support the increasing global demand for nitrogen fertilizers, while removing environmental waste. Previous efforts have centered on designing catalysts to promote the direct conversion from NO3- àNH3 while suppressing the two-step reaction pathway: NO3- àNO2-àNH3. We took the view that efficient NO3RR is possible on simple catalysts by instead promoting the two-step reaction process, and using chemical reactor principles in a membrane electrode assembly (MEA) to drive high ammonia current densities and Faradaic efficiency, despite nitrite intermediates. Here we use an unmodified copper catalyst in an MEA and control reactivity through current density, flow rate, and electrolyte recycling. We show that balancing the electrolyte flow rates with current density results in ideal residence times of NO2- by-products, allowing for 91% FENH3 in a 5 cm2 electrolyzer with a NO3- to NH3 partial current 1.8 A. Full NO3- conversion was also achieved via recycling with FENH3 maintained > 60% with H2 as a by-product. Importantly this work shows how traditional engineering principles can substantially boost ammonia production, even for simple catalysts.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
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.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
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 découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».