Sökning: onr:"swepub:oai:DiVA.org:kth-287889" >
Molybdenum and boro...
Molybdenum and boron synergistically boosting efficient electrochemical nitrogen fixation
-
- Guo, Yaxiao (författare)
- KTH,Organisk kemi
-
- Yao, Zhaoyang (författare)
- KTH,Organisk kemi
-
- Zhan, Shaoqi (författare)
- KTH,Teoretisk kemi och biologi
-
visa fler...
-
- Timmer, Brian (författare)
- KTH,Organisk kemi
-
- Tai, Cheuk-Wai (författare)
- Stockholms universitet,Institutionen för material- och miljökemi (MMK),Department of Materials and Environmental Chemistry, Stockholm University, Stockholm, SE-10691, Sweden
-
- Li, Xiyu (författare)
- KTH,Teoretisk kemi och biologi
-
- Xie, Zhen (författare)
- KTH,Teoretisk kemi och biologi
-
- Meng, Qijun (författare)
- KTH,Glykovetenskap
-
- Fan, Lizhou (författare)
- KTH,Organisk kemi
-
- Zhang, Fuguo (författare)
- KTH,Ytbehandlingsteknik
-
- Ahlquist, Mårten S. G., 1979- (författare)
- KTH,Teoretisk kemi och biologi
-
- Cuartero, Maria (författare)
- KTH,Tillämpad fysikalisk kemi
-
- Crespo, Gaston A., 1980- (författare)
- KTH,Tillämpad fysikalisk kemi
-
- Sun, Licheng, 1962- (författare)
- KTH,Organisk kemi,State Key Laboratory of Fine Chemicals, Institute of Artificial Photosynthesis, DUT-KTH Joint Education and Research Center on Molecular Devices, Dalian University of Technology (DUT), Dalian, 116024, PR China f Center of Artificial Photosynthesis for Solar Fuels, School of Science, Westlake University, 310024 Hangzhou, China
-
visa färre...
-
(creator_code:org_t)
- Elsevier Ltd, 2020
- 2020
- Engelska.
-
Ingår i: Nano Energy. - : Elsevier Ltd. - 2211-2855 .- 2211-3282. ; 78
- Relaterad länk:
-
https://urn.kb.se/re...
-
visa fler...
-
https://doi.org/10.1...
-
https://urn.kb.se/re...
-
visa färre...
Abstract
Ämnesord
Stäng
- Ammonia production consumes ~2% of the annual worldwide energy supply, therefore strategic alternatives for the energy-intensive ammonia synthesis through the Haber-Bosch process are of great importance to reduce our carbon footprint. Inspired by MoFe-nitrogenase and the energy-efficient and industrially feasible electrocatalytic synthesis of ammonia, we herein establish a catalytic electrode for artificial nitrogen fixation, featuring a carbon fiber cloth fully grafted by boron-doped molybdenum disulfide (B-MoS2/CFC) nanosheets. An excellent ammonia production rate of 44.09 μg h–1 cm–2 is obtained at −0.2 V versus the reversible hydrogen electrode (RHE), whilst maintaining one of the best reported Faradaic efficiency (FE) of 21.72% in acidic aqueous electrolyte (0.1 M HCl). Further applying a more negative potential of −0.25 V renders the best ammonia production rate of 50.51 μg h–1 cm–2. A strong-weak electron polarization (SWEP) pair from the different electron accepting and back-donating capacities of boron and molybdenum (2p shell for boron and 5d shell for molybdenum) is proposed to facilitate greatly the adsorption of non-polar dinitrogen gas via N≡N bond polarization and the first protonation with large driving force. In addition, for the first time a visible light driven photo-electrochemical (PEC) cell for overall production of ammonia, hydrogen and oxygen from water + nitrogen, is demonstrated by coupling a bismuth vanadate BiVO4 photo-anode with the B-MoS2/CFC catalytic cathode.
Ämnesord
- NATURVETENSKAP -- Kemi -- Fysikalisk kemi (hsv//swe)
- NATURAL SCIENCES -- Chemical Sciences -- Physical Chemistry (hsv//eng)
- NATURVETENSKAP -- Kemi -- Materialkemi (hsv//swe)
- NATURAL SCIENCES -- Chemical Sciences -- Materials Chemistry (hsv//eng)
- NATURVETENSKAP -- Kemi (hsv//swe)
- NATURAL SCIENCES -- Chemical Sciences (hsv//eng)
- TEKNIK OCH TEKNOLOGIER -- Kemiteknik (hsv//swe)
- ENGINEERING AND TECHNOLOGY -- Chemical Engineering (hsv//eng)
Nyckelord
- Boron doping
- Electrocatalysis
- MoS2 nanosheets
- Nitrogen reduction reaction
- N≡N bond polarization
- Ammonia
- Bismuth compounds
- Carbon footprint
- Electrodes
- Electrolytes
- Energy efficiency
- Graphite fibers
- Layered semiconductors
- Molybdenum compounds
- Photoelectrochemical cells
- Polarization
- Sulfur compounds
- Catalytic electrodes
- Electron polarization
- Faradaic efficiencies
- Haber-Bosch process
- Molybdenum disulfide
- Reversible hydrogen electrodes
- Synthesis of ammonia
- Visible-light-driven
- Nitrogen fixation
Publikations- och innehållstyp
- ref (ämneskategori)
- art (ämneskategori)
Hitta via bibliotek
Till lärosätets databas
- Av författaren/redakt...
-
Guo, Yaxiao
-
Yao, Zhaoyang
-
Zhan, Shaoqi
-
Timmer, Brian
-
Tai, Cheuk-Wai
-
Li, Xiyu
-
visa fler...
-
Xie, Zhen
-
Meng, Qijun
-
Fan, Lizhou
-
Zhang, Fuguo
-
Ahlquist, Mårten ...
-
Cuartero, Maria
-
Crespo, Gaston A ...
-
Sun, Licheng, 19 ...
-
visa färre...
- Om ämnet
-
- NATURVETENSKAP
-
NATURVETENSKAP
-
och Kemi
-
och Fysikalisk kemi
-
- NATURVETENSKAP
-
NATURVETENSKAP
-
och Kemi
-
och Materialkemi
-
- NATURVETENSKAP
-
NATURVETENSKAP
-
och Kemi
-
- TEKNIK OCH TEKNOLOGIER
-
TEKNIK OCH TEKNO ...
-
och Kemiteknik
- Artiklar i publikationen
-
Nano Energy
- Av lärosätet
-
Kungliga Tekniska Högskolan
-
Stockholms universitet