东南王金兰/南邮牛相宏ACS Catal.: 抽丝剥茧:探究可见光激发下氧空位N2活化机理 2023年10月18日 下午9:51 • 头条, 百家, 顶刊 • 阅读 8 具有许多表面氧空位(OV)的氧化物半导体,如Bi基氧化物或层状双氢氧化物,是具有前景的人工N2固定光催化剂候选者。然而,在实际应用中,它们的带边还原电位根本不满足固氮要求。触发光催化NH3合成反应的机制仍不清楚。 近日,东南大学王金兰和南京邮电大学牛相宏等以BiOBr和OV (BiOBr-OV)为原型,利用密度泛函理论(DFT)结合非绝热分子动力学 (NAMD),揭示了一种新的光催化N2活化机制。 研究人员发现OV诱导的缺陷态不仅拓宽了可见光吸收,而且还作为跳板,为光生电子提供了很强的还原性。通过在弛豫过程中捕获光生电子,*N2有机会形成瞬态*N2•–。 虽然不稳定 瞬态*N2•–在8 fs左右将光生电子迅速衰减回BiOBr-OV,高能电子正向和反向转移过程实现能量转移并将大量活化能沉积到*N2中,最终形成*N2振动激发态。 高度活化状态(~1355 cm-1)的振动频率与先前使用原位漫反射傅里叶变换红外光谱 (DRFTIRS)表明,上述程将大量能量沉积到*N2中并急剧降低带边下方*N2的π*轨道,从而使得*N2在带边捕获光生电子并触发随后的NH3合成。 这一机制可以很好地解释光催化剂没有足够的带边还原电位,N2只是物理吸附时为什么在可见光下氨合成可以顺利进行。 Photocatalytic Ammonia Synthesis: Mechanistic Insights into N2 Activation at Oxygen Vacancies under Visible Light Excitation. ACS Catalysis, 2021. DOI: 10.1021/acscatal.1c03407 原创文章,作者:Gloria,如若转载,请注明来源华算科技,注明出处:https://www.v-suan.com/index.php/2023/10/18/a4a486d39f/ 催化 赞 (0) 0 0 生成海报 相关推荐 张一卫/杨军/徐林Chem. Eng. J.:o-界面工程诱导电子调控增强OER性能 2023年10月14日 邓德会/于良/黄瑞ACS Catalysis:水中原位生成表面羟基对硝基芳烃的加氢反应 2024年1月2日 热议:个人能力一般,强行读博会有什么后果? 2023年11月15日 林文斌课题组JACS:“降维打击”有奇效!二维MOF酸催化剂 2023年11月30日 王双印/邹雨芹最新Angew.,变废为宝! 2023年11月29日 郑洪河/罗巍ACS Energy Letters:电解液设计助力-20℃低温硅基电池 2022年10月8日 发表回复 请登录后评论...登录后才能评论 提交