MedElevator Войти в исследования
← Поиск публикаций

DOI 10.1016/j.watres.2025.124936

Медицинская библиотека · Water research · 2025

Coupling iron oxide with iron single-atom catalyst promotes neutral electrochemical nitrate reduction from water.

Wei Jinshan, Lu Xihui, Lin Hexing, Liu Shao-Qing, Wei Xiaoxiao, Sun Meng, Liu Gang, Hu Chengzhi, Wang Liangjie, Zhao Huazhang, Li Ya-Yun

СтатьяПеревод в очереди

Аннотация

Electrochemical nitrate reduction reaction (NO3RR) presents a promising approach for sustainable water denitrification. Yet its practical implementation is hindered by sluggish reaction kinetics. Herein, we develop a dual-functional catalyst comprising carbon-wrapped Fe3O4 nanoparticles integrated with Fe single atom sites (FeNC-Fe3O4), which demonstrates exceptional activity and stability for NO3RR. The FeNC-Fe3O4 achieves a Faradic efficiency of 95.63 % and an NH3 yield of 2.95 mg cm-2 h-1 at -0.6 V vs. RHE in a neutral electrolyte. Mechanistic investigations, including in situ analysis and density functional theory calculations, reveal that the synergetic interplay between FeNC and Fe3O4 nanoparticles and the enlargement on double-layer capacitance, reduces the energy barrier for key intermediates, and provides abundant active sites for NO3RR. Furthermore, the catalyst exhibits an 85.1 % nitrate conversion efficiency and 87.2 % N2 selectivity at -0.6 V vs. RHE, where Cl- play a crucial role in promoting the N2 generation. This work underscores the potential of integrating Fe3O4 with FeNC to advance the practical utility of single atom catalysts, offering a design paradigm for advanced metal oxide hybrid catalysts.

Для цитирования: Wei Jinshan, Lu Xihui, Lin Hexing, Liu Shao-Qing, Wei Xiaoxiao, Sun Meng, Liu Gang, Hu Chengzhi, Wang Liangjie, Zhao Huazhang, Li Ya-Yun. Coupling iron oxide with iron single-atom catalyst promotes neutral electrochemical nitrate reduction from water.. Water research. 2025. DOI: 10.1016/j.watres.2025.124936.

Предметные рубрики MeSH

Подготовка и перевод публикации
Обработка статьи · этапы, ошибки и управление
Загрузка состояния…

История · было → стало

Состояние обновляется каждые 5 секунд, пока блок открыт. Процент показывается только там, где известен объём работы. Пауза останавливает продолжение этапа; текущий запрос к источнику может завершиться.

Тип публикации указан по данным источника. Уровень доказательности автоматически не присваивается.