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”

Nitrogen Photoelectrochemical Reduction on TiB2 Surface Plasmon Coupling Allows Us to Reach Enhanced Efficiency of Ammonia Production

Identifikátory výsledku

  • Kód výsledku v IS VaVaI

    <a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F61388980%3A_____%2F23%3A00574348" target="_blank" >RIV/61388980:_____/23:00574348 - isvavai.cz</a>

  • Nalezeny alternativní kódy

    RIV/60461373:22310/23:43927200

  • Výsledek na webu

    <a href="https://hdl.handle.net/11104/0344687" target="_blank" >https://hdl.handle.net/11104/0344687</a>

  • DOI - Digital Object Identifier

    <a href="http://dx.doi.org/10.1021/acscatal.3c03210" target="_blank" >10.1021/acscatal.3c03210</a>

Alternativní jazyky

  • Jazyk výsledku

    angličtina

  • Název v původním jazyce

    Nitrogen Photoelectrochemical Reduction on TiB2 Surface Plasmon Coupling Allows Us to Reach Enhanced Efficiency of Ammonia Production

  • Popis výsledku v původním jazyce

    Ammonia is one of the most widely produced chemicalsworldwide,which is consumed in the fertilizer industry and is also consideredan interesting alternative in energy storage. However, common ammoniaproduction is energy-demanding and leads to high CO2 emissions.Thus, the development of alternative ammonia production methods basedon available raw materials (air, for example) and renewable energysources is highly demanding. In this work, we demonstrated the utilizationof TiB2 nanostructures sandwiched between coupled plasmonicnanostructures (gold nanoparticles and gold grating) for photoelectrochemical (PEC) nitrogen reduction and selective ammonia production. The utilizationof the coupled plasmon structure allows us to reach efficient sunlightcapture with a subdiffraction concentration of light energy in thespace, where the catalytically active TiB2 flakes wereplaced. As a result, PEC experiments performed at -0.2 V (vs.RHE) and simulated sunlight illumination give the 535.2 and 491.3 & mu,g h(-1) mg(cat) (-1) ammonia yields, respectively, with the utilization of pure nitrogenand air as a nitrogen source. In addition, a number of control experimentsconfirm the key role of plasmon coupling in increasing the ammoniayield, the selectivity of ammonia production, and the durability ofthe proposed system. Finally, we have performed a series of numericaland quantum mechanical calculations to evaluate the plasmonic contributionto the activation of nitrogen on the TiB2 surface, indicatingan increase in the catalytic activity under the plasmon-generatedelectric field.

  • Název v anglickém jazyce

    Nitrogen Photoelectrochemical Reduction on TiB2 Surface Plasmon Coupling Allows Us to Reach Enhanced Efficiency of Ammonia Production

  • Popis výsledku anglicky

    Ammonia is one of the most widely produced chemicalsworldwide,which is consumed in the fertilizer industry and is also consideredan interesting alternative in energy storage. However, common ammoniaproduction is energy-demanding and leads to high CO2 emissions.Thus, the development of alternative ammonia production methods basedon available raw materials (air, for example) and renewable energysources is highly demanding. In this work, we demonstrated the utilizationof TiB2 nanostructures sandwiched between coupled plasmonicnanostructures (gold nanoparticles and gold grating) for photoelectrochemical (PEC) nitrogen reduction and selective ammonia production. The utilizationof the coupled plasmon structure allows us to reach efficient sunlightcapture with a subdiffraction concentration of light energy in thespace, where the catalytically active TiB2 flakes wereplaced. As a result, PEC experiments performed at -0.2 V (vs.RHE) and simulated sunlight illumination give the 535.2 and 491.3 & mu,g h(-1) mg(cat) (-1) ammonia yields, respectively, with the utilization of pure nitrogenand air as a nitrogen source. In addition, a number of control experimentsconfirm the key role of plasmon coupling in increasing the ammoniayield, the selectivity of ammonia production, and the durability ofthe proposed system. Finally, we have performed a series of numericaland quantum mechanical calculations to evaluate the plasmonic contributionto the activation of nitrogen on the TiB2 surface, indicatingan increase in the catalytic activity under the plasmon-generatedelectric field.

Klasifikace

  • Druh

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

  • CEP obor

  • OECD FORD obor

    10402 - Inorganic and nuclear chemistry

Návaznosti výsledku

  • Projekt

    Výsledek vznikl pri realizaci vícero projektů. Více informací v záložce Projekty.

  • Návaznosti

    I - Institucionalni podpora na dlouhodoby koncepcni rozvoj vyzkumne organizace

Ostatní

  • Rok uplatnění

    2023

  • Kód důvěrnosti údajů

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

Údaje specifické pro druh výsledku

  • Název periodika

    ACS Catalysis

  • ISSN

    2155-5435

  • e-ISSN

    2155-5435

  • Svazek periodika

    13

  • Číslo periodika v rámci svazku

    16

  • Stát vydavatele periodika

    US - Spojené státy americké

  • Počet stran výsledku

    11

  • Strana od-do

    10916-10926

  • Kód UT WoS článku

    001042140000001

  • EID výsledku v databázi Scopus

    2-s2.0-85168448147