日本語
 
Help Privacy Policy ポリシー/免責事項
  詳細検索ブラウズ

アイテム詳細

  Synergizing Fe2O3 nanoparticles on single atom Fe-N-C for nitrate reduction to ammonia at industrial current densities

Murphy, E., Sun, B., Rüscher, M., Liu, Y., Zang, W., Guo, S., Chen, Y.-H., Hejral, U., Huang, Y., Ly, A., Zenyuk, I. V., Pan, X., Timoshenko, J., Roldan Cuenya, B., Spoerke, E. D., & Atanassov, P. (2024). Synergizing Fe2O3 nanoparticles on single atom Fe-N-C for nitrate reduction to ammonia at industrial current densities. Advanced Materials,. doi:10.1002/adma.202401133.

Item is

基本情報

表示: 非表示:
アイテムのパーマリンク: https://hdl.handle.net/21.11116/0000-000F-27E2-6 版のパーマリンク: https://hdl.handle.net/21.11116/0000-000F-3FA5-1
資料種別: 学術論文

ファイル

表示: ファイル
非表示: ファイル
:
Advanced Materials - 2024 - Murphy - Synergizing Fe2O3 Nanoparticles on Single Atom Fe‐N‐C for Nitrate Reduction to Ammonia.pdf (出版社版), 11MB
ファイルのパーマリンク:
https://hdl.handle.net/21.11116/0000-000F-3F2A-D
ファイル名:
Advanced Materials - 2024 - Murphy - Synergizing Fe2O3 Nanoparticles on Single Atom Fe‐N‐C for Nitrate Reduction to Ammonia.pdf
説明:
-
OA-Status:
Hybrid
閲覧制限:
公開
MIMEタイプ / チェックサム:
application/pdf / [MD5]
技術的なメタデータ:
著作権日付:
2024
著作権情報:
The Author(s)

関連URL

表示:

作成者

表示:
非表示:
 作成者:
Murphy, Eamonn, 著者
Sun, Baiyu, 著者
Rüscher, Martina1, 著者           
Liu, Yuanchao, 著者
Zang, Wenjie, 著者
Guo, Shengyuan, 著者
Chen, Yu-Han, 著者
Hejral, Uta1, 著者                 
Huang, Ying, 著者
Ly, Alvin, 著者
Zenyuk, Iryna V., 著者
Pan, Xiaoqing, 著者
Timoshenko, Janis1, 著者                 
Roldan Cuenya, Beatriz1, 著者                 
Spoerke, Erik D., 著者
Atanassov, Plamen, 著者
所属:
1Interface Science, Fritz Haber Institute, Max Planck Society, ou_2461712              

内容説明

表示:
非表示:
キーワード: -
 要旨: The electrochemical reduction of nitrates (NO<sub>3</sub><sup>−</sup>) enables a pathway for the carbon neutral synthesis of ammonia (NH<sub>3</sub>), via the nitrate reduction reaction (NO<sub>3</sub>RR), which has been demonstrated at high selectivity. However, to make NH<sub>3</sub> synthesis cost-competitive with current technologies, high NH3 partial current densities (j<sub>NH3</sub>) must be achieved to reduce the levelized cost of NH<sub>3</sub>. Here, the high NO<sub>3</sub>RR activity of Fe-based materials is leveraged to synthesize a novel active particle-active support system with Fe<sub>2</sub>O</sub>3 nanoparticles supported on atomically dispersed Fe–N–C. The optimized 3×Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub>/Fe–N–C catalyst demonstrates an ultrahigh NO<sub>3</sub>RR activity, reaching a maximum j<sub>NH3</sub> of 1.95 A cm<sup>−2</sup> at a Faradaic efficiency (FE) for NH<sub>3</sub> of 100% and an NH<sub>3</sub> yield rate over 9 mmol hr<sup>−1</sup> cm<sup>−2</sup>. Operando XANES and post-mortem XPS reveal the importance of a pre-reduction activation step, reducing the surface Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub> (Fe<sup>3+</sup>) to highly active Fe<sup>0</sup> sites, which are maintained during electrolysis. Durability studies demonstrate the robustness of both the Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub> particles and Fe–N<sub>x</sub> sites at highly cathodic potentials, maintaining a current of −1.3 A cm<sup>−2</sup> over 24 hours. This work exhibits an effective and durable active particle-active support system enhancing the performance of the NO<sub>3</sub>RR, enabling industrially relevant current densities and near 100% selectivity.

資料詳細

表示:
非表示:
言語: eng - English
 日付: 2024-03-222024-01-222024-04-112024-04-15
 出版の状態: オンラインで出版済み
 ページ: 14
 出版情報: -
 目次: -
 査読: 査読あり
 識別子(DOI, ISBNなど): DOI: 10.1002/adma.202401133
 学位: -

関連イベント

表示:

訴訟

表示:

Project information

表示:

出版物 1

表示:
非表示:
出版物名: Advanced Materials
  省略形 : Adv. Mater.
種別: 学術雑誌
 著者・編者:
所属:
出版社, 出版地: Weinheim : Wiley-VCH
ページ: - 巻号: - 通巻号: 2401133 開始・終了ページ: - 識別子(ISBN, ISSN, DOIなど): ISSN: 0935-9648
CoNE: https://pure.mpg.de/cone/journals/resource/954925570855