Logo des Repositoriums
  • English
  • Deutsch
Anmelden
Keine TU-ID? Klicken Sie hier für mehr Informationen.
  1. Startseite
  2. Publikationen
  3. Publikationen der Technischen Universität Darmstadt
  4. Zweitveröffentlichungen (aus DeepGreen)
  5. Coordinative Stabilization of Single Bismuth Sites in a Carbon–Nitrogen Matrix to Generate Atom‐Efficient Catalysts for Electrochemical Nitrate Reduction to Ammonia
 
  • Details
2023
Zweitveröffentlichung
Artikel
Verlagsversion

Coordinative Stabilization of Single Bismuth Sites in a Carbon–Nitrogen Matrix to Generate Atom‐Efficient Catalysts for Electrochemical Nitrate Reduction to Ammonia

File(s)
Download

advs6184-sup-0001-suppmat.pdf
CC BY 4.0 International
Format: Adobe PDF
Size: 2.94 MB
Download

ADVS_ADVS6184.pdf
CC BY 4.0 International
Format: Adobe PDF
Size: 1.71 MB
TUDa URI
tuda/11051
URN
urn:nbn:de:tuda-tuprints-246663
DOI
10.26083/tuprints-00024666
Autor:innen
Zhang, Wuyong
Zhan, Shaoqi
Xiao, Jie
Petit, Tristan
Schlesiger, Christopher
Mellin, Maximilian ORCID 0000-0002-9765-4478
Hofmann, Jan P. ORCID 0000-0002-5765-1096
Heil, Tobias
Müller, Riccarda
Leopold, Kerstin
Oschatz, Martin ORCID 0000-0003-2377-1214
Kurzbeschreibung (Abstract)

Electrochemical nitrate reduction to ammonia powered by renewable electricity is not only a promising alternative to the established energy‐intense and non‐ecofriendly Haber–Bosch reaction for ammonia generation but also a future contributor to the ever‐more important denitrification schemes. Nevertheless, this reaction is still impeded by the lack of understanding for the underlying reaction mechanism on the molecular scale which is necessary for the rational design of active, selective, and stable electrocatalysts. Herein, a novel single‐site bismuth catalyst (Bi‐N‐C) for nitrate electroreduction is reported to produce ammonia with maximum Faradaic efficiency of 88.7% and at a high rate of 1.38 mg h⁻¹ mgcat⁻¹ at −0.35 V versus reversible hydrogen electrode (RHE). The active center (described as BiN₂C₂) is uncovered by detailed structural analysis. Coupled density functional theory calculations are applied to analyze the reaction mechanism and potential rate‐limiting steps for nitrate reduction based on the BiN₂C₂ model. The findings highlight the importance of model catalysts to utilize the potential of nitrate reduction as a new‐generation nitrogen‐management technology based on the construction of efficient active sites.

Freie Schlagworte

ammonia production

electrocatalysis

nitrate reduction rea...

single‐site catalysts...

Sprache
Englisch
Fachbereich/-gebiet
11 Fachbereich Material- und Geowissenschaften > Materialwissenschaft > Fachgebiet Oberflächenforschung
DDC
600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften > 660 Technische Chemie
Institution
Universitäts- und Landesbibliothek Darmstadt
Ort
Darmstadt
Titel der Zeitschrift / Schriftenreihe
Advanced Science
Jahrgang der Zeitschrift
10
Heftnummer der Zeitschrift
28
ISSN
2198-3844
Verlag
Wiley-VCH
Ort der Erstveröffentlichung
Weinheim
Publikationsjahr der Erstveröffentlichung
2023
Verlags-DOI
10.1002/advs.202302623
PPN
517216639
Artikel-ID
2302623

  • TUprints Leitlinien
  • Cookie-Einstellungen
  • Impressum
  • Datenschutzbestimmungen
  • Webseitenanalyse
Diese Webseite wird von der Universitäts- und Landesbibliothek Darmstadt (ULB) betrieben.