Vše

Co hledáte?

Vše
Projekty
Výsledky výzkumu
Subjekty

Rychlé hledání

  • Projekty podpořené TA ČR
  • Významné projekty
  • Projekty s nejvyšší státní podporou
  • Aktuálně běžící projekty

Chytré vyhledávání

  • Takto najdu konkrétní +slovo
  • Takto z výsledků -slovo zcela vynechám
  • “Takto můžu najít celou frázi”

Electrochemical Nitrogen Fixation Using CeFeO3 and CeO2 for Ammonia Synthesis and Nitrate Remediation

Identifikátory výsledku

  • Kód výsledku v IS VaVaI

    <a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F49777513%3A23640%2F25%3A43976438" target="_blank" >RIV/49777513:23640/25:43976438 - isvavai.cz</a>

  • Výsledek na webu

    <a href="https://doi.org/10.1021/acsami.5c07123" target="_blank" >https://doi.org/10.1021/acsami.5c07123</a>

  • DOI - Digital Object Identifier

    <a href="http://dx.doi.org/10.1021/acsami.5c07123" target="_blank" >10.1021/acsami.5c07123</a>

Alternativní jazyky

  • Jazyk výsledku

    angličtina

  • Název v původním jazyce

    Electrochemical Nitrogen Fixation Using CeFeO3 and CeO2 for Ammonia Synthesis and Nitrate Remediation

  • Popis výsledku v původním jazyce

    In the pursuit of sustainable ammonia synthesis and nitrate remediation, electrochemical nitrate reduction to ammonia (eNO(3)RR) emerges as a promising alternative to the carbon-intensive Haber-Bosch process, which emits 1.6-2.0 tons of CO2 per ton of ammonia. Powered by renewable energy, the eNO(3)RR offers reduced emissions and energy consumption but faces challenges in catalytic activity and product selectivity due to its complex mechanism. To address these issues, CeFeO3 supported CeO2 composites were synthesized via a microwave polyol method with varying Ce:Fe atomic ratios and comprehensively characterized. Electrochemical analysis revealed that pure CeO2 achieved a high ammonia yield rate of 4040.5 +/- 262.5 mu g h(-1) cm(-2) but with a lower Faradaic efficiency (FE) of 52.8 +/- 2.8% at -0.45 V-RHE in 0.1 M KOH with 0.1 M NO3-. Introducing CeFeO3 into CeO2 enhanced FE significantly, reaching a maximum of 80.1 +/- 3.3% with an ammonia yield rate of 3223.9 +/- 168.3 mu g h(-1) cm(-2). Parasitic hydrogen evolution accounted for only 4.9 +/- 0.9% FE, while hydroxylamine and nitrite, key intermediates, contributed 8.3 +/- 1.2% and 6.7 +/- 0.9%, respectively. Stability was demonstrated over 25 one hour cycles (25 h total) at -0.45 V-RHE with electrolyte replacement. The intrinsic perovskite structure of CeFeO3, facilitating electron exchange via oxygen vacancies, underpinned the improved performance. H-2-NO3- fuel cell studies showed 74.6% thermodynamic efficiency at a current density of 29.7 mA cm(-2) at 0.46 V. This study underscores CeFeO3/CeO2 composites&apos; potential for sustainable ammonia production and environmental remediation

  • Název v anglickém jazyce

    Electrochemical Nitrogen Fixation Using CeFeO3 and CeO2 for Ammonia Synthesis and Nitrate Remediation

  • Popis výsledku anglicky

    In the pursuit of sustainable ammonia synthesis and nitrate remediation, electrochemical nitrate reduction to ammonia (eNO(3)RR) emerges as a promising alternative to the carbon-intensive Haber-Bosch process, which emits 1.6-2.0 tons of CO2 per ton of ammonia. Powered by renewable energy, the eNO(3)RR offers reduced emissions and energy consumption but faces challenges in catalytic activity and product selectivity due to its complex mechanism. To address these issues, CeFeO3 supported CeO2 composites were synthesized via a microwave polyol method with varying Ce:Fe atomic ratios and comprehensively characterized. Electrochemical analysis revealed that pure CeO2 achieved a high ammonia yield rate of 4040.5 +/- 262.5 mu g h(-1) cm(-2) but with a lower Faradaic efficiency (FE) of 52.8 +/- 2.8% at -0.45 V-RHE in 0.1 M KOH with 0.1 M NO3-. Introducing CeFeO3 into CeO2 enhanced FE significantly, reaching a maximum of 80.1 +/- 3.3% with an ammonia yield rate of 3223.9 +/- 168.3 mu g h(-1) cm(-2). Parasitic hydrogen evolution accounted for only 4.9 +/- 0.9% FE, while hydroxylamine and nitrite, key intermediates, contributed 8.3 +/- 1.2% and 6.7 +/- 0.9%, respectively. Stability was demonstrated over 25 one hour cycles (25 h total) at -0.45 V-RHE with electrolyte replacement. The intrinsic perovskite structure of CeFeO3, facilitating electron exchange via oxygen vacancies, underpinned the improved performance. H-2-NO3- fuel cell studies showed 74.6% thermodynamic efficiency at a current density of 29.7 mA cm(-2) at 0.46 V. This study underscores CeFeO3/CeO2 composites&apos; potential for sustainable ammonia production and environmental remediation

Klasifikace

  • Druh

    J<sub>imp</sub> - Článek v periodiku v databázi Web of Science

  • CEP obor

  • OECD FORD obor

    10405 - Electrochemistry (dry cells, batteries, fuel cells, corrosion metals, electrolysis)

Návaznosti výsledku

  • Projekt

    <a href="/cs/project/EH22_008%2F0004572" target="_blank" >EH22_008/0004572: Kvantové materiály pro aplikace v udržitelných technologiích</a><br>

  • Návaznosti

    P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)<br>I - Institucionalni podpora na dlouhodoby koncepcni rozvoj vyzkumne organizace

Ostatní

  • Rok uplatnění

    2025

  • Kód důvěrnosti údajů

    S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Údaje specifické pro druh výsledku

  • Název periodika

    ACS Applied Materials and Interfaces

  • ISSN

    1944-8244

  • e-ISSN

    1944-8252

  • Svazek periodika

    17

  • Číslo periodika v rámci svazku

    25

  • Stát vydavatele periodika

    US - Spojené státy americké

  • Počet stran výsledku

    14

  • Strana od-do

    36796-36809

  • Kód UT WoS článku

    001508946700001

  • EID výsledku v databázi Scopus

    2-s2.0-105008276579