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2026 article

Pulse‐Electrodeposited Single‐Atom Alloys with Steered Surface Hydrogenation Dynamics for Air‐to‐Fertilizer Synthesis

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Rattachement africain : cn, us. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.

Le résumé fourni par la source

Abstract Harnessing renewable electricity to transform abundant environmental resources into fertilizers is central to sustainable development. Electrochemical nitrate‐to‐ammonia conversion provides a promising route, yet its efficiency is constrained by the elusive surface hydrogenation dynamics governing multi‐step *NO x reduction. Here, a cooperative descriptor (Ψ) derived from large‐language‐models‐assisted mining and energetic analysis successfully identifies NiCu single‐atom alloys (SAAs) as optimal catalysts. Pulse electrodeposition delivers atomically dispersed alloys with tunable structures, achieving a maximum Faradaic efficiency (FE) of ∼95% and yield rate (YR) of ∼11.4 mg h −1 cm −2 . In situ surface‐interrogation scanning electrochemical microscopy (SI‐SECM) provides quantitative information on the time‐resolved surface‐active hydrogen (*H) generation‐consumption and *NO x hydrogenation rate constants (NiCu > CoCu ≫ MnCu ≈ FeCu > Cu), directly aligning surface kinetics with selectivity. Theoretical investigations further confirmed that Ni doping lowers the barriers for *H formation and *NO x hydrogenation. A plasma‐electrochemical‐CO 2 capture system demonstrated continuous “air‐to‐fertilizer” conversion with reduced energy consumption and potential net‐negative emissions. These results establish a transferable design rule that bridges theoretical descriptors with operando hydrogenation dynamics, providing a mechanistic foundation and practical pathway toward scalable, zero‐carbon fertilizer production.

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.

Le contrôle bibliographique ouvert

DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.

Titre Crossref
Pulse‐Electrodeposited Single‐Atom Alloys with Steered Surface Hydrogenation Dynamics for Air‐to‐Fertilizer Synthesis
Date Crossref
16/01/2026
Éditeur
Wiley
Type
journal-article

Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude, et il ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.

Les institutions déclarées

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