Structural evolution of CrN nanocube electrocatalysts during nitrogen reduction reaction

Ma, ZiliStockholms universitet,Institutionen för material- och miljökemi (MMK),RWTH Aachen University, Germany (författare)

Metal nitrides have been suggested as prospective catalysts for the electrochemical nitrogen reduction reaction (NRR) in order to obtain ammonia at room temperature under ambient pressure. Herein, we report that templated chromium nitride porous microspheres built up by nanocubes (NCs) are an efficient noble-metal-free electrocatalyst for NRR. The CrN NCs catalyst exhibits both a high stability and NH(3)yield of 31.11 mu g h(-1)mg(cat.)(-1)with a Faradaic efficiency (FE) of 16.6% in 0.1 M HCl electrolyte. Complementary physical characterization techniques demonstrate partial oxidation of the pristine CrN NCs during reaction. Structural characterization by means of scanning transmission electron microscopy (STEM) combining electron energy loss spectrum (EELS) and energy dispersive X-ray spectroscopy (EDX) analysis reveals the NC structure to consist of an O-rich core and N-rich shell after NRR. This gradient distribution of nitrogen within the CrN NCs upon completed NRR is distinct to previously reported metal nitride NRR catalysts, because no significant loss of nitrogen occurs at the catalyst surface.

Chen, JianhongStockholms universitet,Institutionen för material- och miljökemi (MMK)(Swepub:su)jich2514 (författare)
Luo, Dongbao (författare)
Thersleff, ThomasStockholms universitet,Institutionen för material- och miljökemi (MMK)(Swepub:su)tther (författare)
Dronskowski, Richard (författare)
Slabon, AdamStockholms universitet,Institutionen för material- och miljökemi (MMK)(Swepub:su)adsl1265 (författare)
Stockholms universitetInstitutionen för material- och miljökemi (MMK) (creator_code:org_t)

Ingår i:Nanoscale: Royal Society of Chemistry (RSC)12:37, s. 19276-192832040-33642040-3372

Av författaren/redakt...: Ma, Zili; Chen, Jianhong; Luo, Dongbao; Thersleff, Thoma ...; Dronskowski, Ric ...; Slabon, Adam

Om ämnet

Kungliga biblioteket hanterar dina personuppgifter i enlighet med EU:s dataskyddsförordning (2018), GDPR. Läs mer om hur det funkar här.
Så här hanterar KB dina uppgifter vid användning av denna tjänst.