Enabling electrochemical reduction of nitrogen to ammonia at ambient conditions through rational catalyst design

文献情報

出版日 2014-11-14
DOI 10.1039/C4CP04838E
インパクトファクター 3.676
著者

Younes Abghoui, Anna L. Garden, Valtýr Freyr Hlynsson, Snædís Björgvinsdóttir, Hrefna Ólafsdóttir, Egill Skúlason


原文を見る

要旨

Commercial design of a sustainable route for on-site production of ammonia represents a potential economic and environmental breakthrough. In an analogous process to the naturally occurring enzymatic mechanism, synthesis of ammonia could be achieved in an electrochemical cell, in which electricity would be used to reduce atmospheric nitrogen and water into ammonia at ambient conditions. To date, such a process has not been realized due to slow kinetics and low faradaic efficiencies. Although progress has been made in this regard, at present there exists no device that can produce ammonia efficiently from air and water at room temperature and ambient pressure. In this work, a scheme is presented in which electronic structure calculations are used to screen for catalysts that are stable, active and selective towards N2 electro-reduction to ammonia, while at the same time suppressing the competing H2 evolution reaction. The scheme is applied to transition metal nitride catalysts. The most promising candidates are the (100) facets of the rocksalt structures of VN and ZrN, which show promise of producing ammonia in high yield at low onset potentials.

関連文献

Manifold sensitivity improvement of swelling-based sensors

Mohammad Alduraibi, Tim Richardson, Martin Grell

2012-02-23 Paper

DOI: 10.1039/C2CP00003B

Band edge modulated conjugated polymers for oxidation prevention

Rajashree Y. Mahale, Arulraj Arulkashmir, Kingshuk Dutta, Kothandam Krishnamoorthy

2012-02-03 Paper

DOI: 10.1039/C2CP23544G

Generation of (nonafluoro-tert-butoxy)methyl ponytails for enhanced fluorous partition of aromatics and heterocycles

Xi Zhao, Wing Yan Ng, Kai-Chung Lau, Alana E. C. Collis, István T. Horváth

2012-01-16 Paper

DOI: 10.1039/C2CP23113A

Spatial heterogeneity in a lyotropic liquid crystal with hexagonal phase

David P. Penaloza, Jr., Koichiro Hori, Atsuomi Shundo

2012-02-28 Communication

DOI: 10.1039/C2CP40284J

The stability of the acetic acid dimer in microhydrated environments and in aqueous solution

Hasan Pašalić, Georg Haberhauer, Martin H. Gerzabek

2012-02-21 Paper

DOI: 10.1039/C2CP23015A

Rotational diffusion and alignment of short gold nanorods in an external electric field

Peter Zijlstra, Marijn van Stee, Nico Verhart, Ziyu Gu, Michel Orrit

2012-02-09 Paper

DOI: 10.1039/C2CP24092K

Front cover

Cover

DOI: 10.1039/C2CP90045A

こちらもおすすめ

化合物よくある質問

3-(2-オキサプロピル)ベンzoic酸はどのように合成されますか?

3-(2-オキサプロピル)ベンzoic酸は、ベンzoic酸とプロパノ酸をヒドロキシム化合物として反応させて生成します。具体的には、ベンzoic酸とプロパノ酸を反...

205927-63-53-(2-Oxopropyl)benzo...
化合物よくある質問

BOC-L-3-氟苯丙氨酸の主な用途は何ですか?

BOC-L-3-フローユーノリファンリンは、合成化学や薬品開発のための保護基として広く使用されています。

114873-01-73-Fluoro-N-{[(2-meth...
化合物よくある質問

4-メチル-4-ピペリジニル-1-ピロリドイン甲酸の主な用途は何ですか?

4-メチル-4-ピペリジニル-1-ピロリドイン甲酸は、主に医薬品の合成材料や研究用物質として使用されます。さらに、一部の薬理学的研究にも応用されています。

885523-47-7(4-Methyl-4-piperidi...
化合物よくある質問

Biotin-PEG3-oxyamine HCl塩について、適切な化合物名称に適用される法規ガイドラインは何ですか?

Biotin-PEG3-oxyamine HCl塩は、GHS( Globally Harmonized System of Classification and...

1786206-22-1Biotin-PEG3-oxyamine...
化合物よくある質問

N-(4-イソチオシアネートフェニル)-2-メトキシアリニンはどのように合成されますか?

N-(4-イソチオシアネートフェニル)-2-メトキシアリニンは、4-イソチオシアノフェノールと2-メトキシアリニルアミンのアミニド反応を用いて合成されます。この...

915919-57-2N-(4-Isothiocyanatop...
化合物よくある質問

金粉蕨亭2'-O-葡萄糖甙の主な用途は何ですか?

金粉蕨亭2'-O-葡萄糖甙は主に薬理研究や医薬品製造に使用され、抗炎症作用や抗がん作用などがあります。また、その構造や性質から、合成化学や化学生理学の研究にも用...

76947-60-92-(7-Hydroxy-2,2,4,6...
化合物よくある質問

2-(2-ニトロフェニル)酢酸ヒドライドの物理化学的性質は何ですか?

2-(2-ニトロフェニル)酢酸ヒドライドのCAS番号は114953-81-0です。この化合物は白色結晶性粉末で、分子量は244.12です。水溶性は限られており、...

114953-81-02-(2-Nitrophenyl)ace...
化合物よくある質問

5-(ヒドロキシメチル)-2-チオキソ-2,3-ジヒドロピリミジン-4(1H)-オンを取り扱う際の実験室安全事項は何ですか?

この化合物は高活性のため、取り扱いには注意が必要です。PPE(個人保護具)としてゴーグル、ガントリー、および防滴シールドを着用することが推奨されます。ドラフトチ...

93185-31-05-(Hydroxymethyl)-2-...
化合物よくある質問

11-脱氢血栓烷 b2の市場動向や研究トレンドはどうですか?

11-脱氢血栓烷 b2は、血栓溶解・抗凝固作用に関する研究で注目を集めています。特に心血管疾患の治療法開発において、市場の需要が高まっています。研究トレンドとし...

67910-12-77-{(2R,3S,4S)-4-Hydr...
化合物よくある質問

3,3-二甲基哌啶-4-酮はどのように保存すればよいですか?

3,3-二甲基哌啶-4-酮は避光、常温、乾燥した場所で保存してください。容器は密閉し、遠くから火源を離して保管することを確認してください。

150668-82-93,3-Dimethyl-4-piper...

掲載誌

Physical Chemistry Chemical Physics

Physical Chemistry Chemical Physics
CiteScore: 5.5
自己引用率: 10.3%
年間論文数: 3036

Physical Chemistry Chemical Physics (PCCP) is an international journal co-owned by 19 physical chemistry and physics societies from around the world. This journal publishes original, cutting-edge research in physical chemistry, chemical physics and biophysical chemistry. To be suitable for publication in PCCP, articles must include significant innovation and/or insight into physical chemistry; this is the most important criterion that reviewers and Editors will judge against when evaluating submissions. The journal has a broad scope and welcomes contributions spanning experiment, theory, computation and data science. Topical coverage includes spectroscopy, dynamics, kinetics, statistical mechanics, thermodynamics, electrochemistry, catalysis, surface science, quantum mechanics, quantum computing and machine learning. Interdisciplinary research areas such as polymers and soft matter, materials, nanoscience, energy, surfaces/interfaces, and biophysical chemistry are welcomed if they demonstrate significant innovation and/or insight into physical chemistry. Joined experimental/theoretical studies are particularly appreciated when complementary and based on up-to-date approaches.

おすすめ化合物

おすすめサプライヤー

免責事項
このページに表示される学術雑誌情報は、参考および研究目的のみを目的としています。当社は雑誌出版社とは提携しておらず、投稿の取り扱いも行っておりません。出版に関するお問い合わせは、各雑誌出版社に直接ご連絡ください。
表示されている情報に誤りがある場合は、support@chemtradehub.com までご連絡ください。迅速に確認し、対応いたします。