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A core-shell copper oxides-cobalt oxides heterostructure nanowire arrays for nitrate reduction to ammonia with high yield rate

引用

Green Energy & Environment 2023年第6期8卷 1619-1629页

作者： Hui Liu Jingsha Li Feng Du Luyun Yang Shunyuan Huang Jingfeng Gao Changming Li Chunxian Guo Institute of Advanced Cross-field Science College of Life ScienceQingdao UniversityQingdao266071China Institute of Materials Science and Devices School of Materials Science and EngineeringSuzhou University of Science and TechnologySuzhou215011China Jiangsu Key Laboratory for Micro and Nano Heat Fluid Flow Technology and Energy Application Collaborative Innovation Center of Water Treatment Technology&MaterialChina

Electrochemical nitrate reduction to ammonia(NRA) can realize the green synthesis of ammonia(NH3) at ambient conditions, and also remove nitrate contamination in water. However, the current catalysts for NRA still face relatively low NH3yield rate and poor stability. We present here a core-shell heterostructure comprising cobalt oxide anchored on copper oxide nanowire arrays(CuO NWAs@Co_(3)O_(4)) for efficient NRA. The CuO NWAs@Co_(3)O_(4)demonstrates significantly enhanced NRA performance in alkaline media in comparison with plain CuO NWAs and Co_(3)O_(4)flocs. Especially, at-0.23 V vs. RHE, NH_(3) yield rate of the CuO NWAs@Co_(3)O_(4)reaches 1.915 mmol h^(-1)cm^(-2),much higher than those of CuO NWAs(1.472 mmol h^(-1)cm^(-2)), Co_(3)O_(4)flocs(1.222 mmol h^(-1)cm^(-2)) and recent reported Cu-based *** is proposed that the synergetic effects of the heterostructure combing atom hydrogen adsorption and nitrate reduction lead to the enhanced NRA performance.

关键词： Electrocatalytic nitrate reduction Ammonia production core–shell heterostructure Copper oxides nanowire arrays Cobalt oxidesﬂocs

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