Phosphorization of α‐Fe2O3 boosts active hydrogen mediated electrochemical nitrate reduction to ammonia
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Autor:in (Körperschaft)
Publikationsdatum
25.09.2024
Typ der Arbeit
Studiengang
Sammlung
Typ
01A - Beitrag in wissenschaftlicher Zeitschrift
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Herausgeber:in (Körperschaft)
Betreuer:in
Übergeordnetes Werk
Small
Themenheft
DOI der Originalpublikation
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Reihe / Serie
Reihennummer
Jahrgang / Band
20
Ausgabe / Nummer
50
Seiten / Dauer
2406424
Patentnummer
Verlag / Herausgebende Institution
Wiley
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Zusammenfassung
Inexpensive iron-based materials are considered promising electrocatalysts for nitrate (NO3−) reduction, but their catalytic activity and spontaneous corrosion remain challenges. Here, the α-Fe2O3 active surface is reconstructed by gradient phosphorization to obtain FePx with higher electrochemical activity. FeP2.0 optimizes the adsorption energy of NO3− and its reduction intermediates, meanwhile promote the generation of active hydrogen (*H) but inhibit its generation of H2. More importantly, Fe and P can serve as binding sites for NO3− and *H, respectively, which improves the electron utilization of NO3− deoxygenation and the efficiency of the subsequent hydrogenation for the selective synthesis of NH3. 91.7% NO3− conversion rate is achieved for the reduction of 100 mL 200 mg L−1 NO3−−N, 99.3% ammonia (NH3 selectivity (yield of 1.79 mg h−1 cm−2), and 91.4% Faraday efficiency in 3 h. The high-purity solid NH4Cl is finally extracted by gas extraction and vacuum distillation (81.4% recovery). This study provides new insights and strategies for the conversion of NO3− to NH3 products over iron-based electrocatalysts.
Schlagwörter
Fachgebiet (DDC)
500 - Naturwissenschaften
Veranstaltung
Startdatum der Ausstellung
Enddatum der Ausstellung
Startdatum der Konferenz
Enddatum der Konferenz
Datum der letzten Prüfung
ISBN
ISSN
1613-6810
1613-6829
1613-6829
Sprache
Englisch
Während FHNW Zugehörigkeit erstellt
Ja
Zukunftsfelder FHNW
Publikationsstatus
Veröffentlicht
Begutachtung
Peer-Review der ganzen Publikation
Open Access-Status
Closed
Lizenz
Zitation
HOU, Zhiang, Yixuan ZHANG, Hao CHEN, Jinnan WANG, Aimin LI und Philippe CORVINI, 2024. Phosphorization of α‐Fe2O3 boosts active hydrogen mediated electrochemical nitrate reduction to ammonia. Small. 25 September 2024. Bd. 20, Nr. 50, S. 2406424. DOI 10.1002/smll.202406424. Verfügbar unter: https://irf.fhnw.ch/handle/11654/49818