नाइट्रेट को अमोनिया में चयनात्मक रूप से बदलने के लिए ऑक्साइड-व्युत्पन्न Cu इलेक्ट्रोकैटालिस्ट के संभावित प्रेरित संश्लेषण और संरचनात्मक पहचान

नाइट्रेट के रूपांतरण को अमोनिया में करने के लिए प्रभावी इलेक्ट्रोकैटालिस्ट विकसित करना अमोनिया संश्लेषण के लिए अत्यंत महत्वपूर्ण है, जबकि पानी के प्रदूषण की समस्या को भी संबोधित करता है। प्रतिक्रिया प्रक्रिया के दौरान सक्रिय संरचना की पहचान करना और इसके उत्प्रेरक व्यवहार के साथ उसका संबंध जानना आवश्यक और चुनौतीपूर्ण है, ताकि उन्नत इलेक्ट्रोकैटालिस्ट का तर्कसंगत डिजाइन हो सके। यहां, नियंत्रणीय क्रिस्टल पहलुओं वाले Cu2O कणों से शुरू करते हुए, इलेक्ट्रोकैमिकल तरीके से पुनर्गठित Cu/Cu2O को एक उपयुक्त उत्प्रेरक प्रणाली के रूप में तैयार किया गया, और नाइट्रेट जर्मन प्रतिक्रिया में तांबे की रासायनिक स्थिति और उत्पाद चयनात्मकता के बीच संबंध का अध्ययन किया गया। −0.9 V पर रिवर्सिबल हाइड्रोजन इलेक्ट्रोड के खिलाफ, ऑक्साइड-व्युत्पन्न Cu0 (OD-Cu) घन ने 93.9% की उच्च अमोनिया फाराडिक दक्षता और 219.8 μmol h–1 cm–2 तक की उत्पादकता प्राप्त की, जो अधिकांश Cu-आधारित उत्प्रेरकों से अधिक है। इन situ रामन विश्लेषण, अच्छी तरह से डिज़ाइन किए गए पल्स्ड इलेक्ट्रोलिसिस प्रयोगों, और सैद्धांतिक कैलकुलेशंस ने दिखाया कि OD-Cu पर उच्च कमी संभावनाओं पर अमोनिया प्राथमिकता से उत्पन्न होता है और Cu/Cu2O इंटरफेस के होने से निम्न कमी संभावनाओं पर नाइट्राइट निर्माण को प्रोत्साहित किया जाता है। OD-Cu घन की उच्च अमोनिया चयनात्मकता नाइट्रेट के बढ़े हुए अवशोषण और संभावित-निर्धारण चरण (*NH3 → NH3) की कम प्रतिक्रिया बाधा से उत्पन्न हुई। यह कार्य इलेक्ट्रोकैटालिसिस को बढ़ाने की एक प्रभावी रणनीति प्रस्तुत करता है और Cu-आधारित इलेक्ट्रोकैटालिस्ट के वास्तविक सक्रिय चरण और संबंधित उत्प्रेरक व्यवहार की जानकारी प्रदान करता है।