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Accès ouvert déclaré 2026 article

Highly selective and stable ammonia electro-oxidation over zirconium-promoted NiCu oxide nanosheets

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

Le résumé fourni par la source

Realizing efficient ammonia electro-oxidation reactions (AOR) under mild conditions is of broad interest for ammonia reforming to hydrogen and direct ammonia fuel cells; however, the development of low-cost, earth-abundant AOR electrocatalysts remains challenging. Herein, we report Ni 3 Cu 1 Zr 0.5 /C, a non-precious metal-based nanocatalyst comprised of 2–3 nm-thick zirconium-promoted NiCu oxide nanosheets grown in situ on approximately 20 nm carbon black, for highly efficient AOR in alkaline media. Zirconium incorporation induced a pronounced structural reconstruction from unconsolidated nanorods into a nanosheet network, leading to enhanced Ni-Cu catalytic cooperation and a substantially enlarged active surface area. Consequently, the optimized catalyst delivered a peak current density of 138 mA cm –2 at 0.65 V versus Hg/HgO in 1 M KOH with 0.1 M NH 3 , exhibiting a dominant NO x /NO x – Faradaic efficiency of 91.8%, which increased to 284 mA cm –2 under 0.3 M NH 3 , markedly outperforming the Zr-free Ni 3 Cu 1 /C counterpart. Ni 3 Cu 1 Zr 0.5 /C also exhibited accelerated reaction kinetics, a lower apparent activation energy, and enhanced stability, sustaining only an 8.7% current decay over 18,000 s. Kinetic analysis revealed a stronger OH – dependence after Zr incorporation, and molecular-level electrochemical in situ attenuated total reflectance surface-enhanced infrared absorption spectroscopy combined with online differential electrochemical mass spectrometry supported that the accelerated interfacial hydroxyl turnover promoted sequential NH 3 oxidation toward N 2 O/NO, NO 2 – , and NO 3 – products. These final products are attractive for nitrogen valorization while simultaneously releasing more electrons per ammonia molecule. This study highlights promoter-enabled interfacial engineering as an effective strategy for advancing non-noble-metal catalysts for AOR toward clean energy applications.

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
Highly selective and stable ammonia electro-oxidation over zirconium-promoted NiCu oxide nanosheets
Date Crossref
01/07/2026
Éditeur
Elsevier BV
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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