大工侯军刚ACS Nano: 二维缺陷硼掺杂铌酸纳米片用于稳健的氮光固定 2023年10月19日 下午5:30 • 头条, 百家, 顶刊 • 阅读 5 从氮(N2)到氨(NH3)的转化已成为现代化学工业领域中至关重要的工业反应。哈伯-博世(Haber-Bosch)在高温高压下会产生大量的NH3,这需要能源消耗并释放大量二氧化碳。直接氮光固定是在温和条件下可持续生产氨的可行解决方案。然而,太阳能固氮活性位点的产生不仅限制对光吸收、电荷转移和催化效率之间关系的基本理解,而且影响了光催化活性。 基于此,大连理工大学侯军刚团队报道了具有氧空位的二维掺硼铌酸纳米片(BVo-HNbO3 NSs),可在没有任何牺牲剂和助催化剂的情况下实现高效的N2光固定。 在相变的调控下,合成的BVo-HNbO3 NSs在纯水中光催化N2转化为NH3表现出优异且稳定的性能。 在可见光照射下(λ > 400 nm),BVo-HNbO3 NSs的NH3生产速率为170 μmol gcat-1 h-1, 比纯水中的HNbO3 高11倍,甚至在700 nm以上的宽吸收范围内呈现12.25μmol gcat-1 h-1的生产速率。在同位素标记实验和原位红外光谱中代表15NH4+的双峰耦合证实了NH3源自N2而不是其他氮杂质。 实验分析和密度泛函理论(DFT)计算表明,硼掺杂剂和氧空位的强协同作用调节了HNbO3的能带结构,促进了光生电荷转移,降低了自由能垒,加速了反应动力学,促进了HNbO3的高效NH3析出。 BVo -HNbO3 NSs的催化活性具体表现在具有长期稳定性和对NH3的高选择性。这项工作为设计活性光催化剂以实现稳健的太阳能N2转化提供了策略。 Two-Dimensional Defective Boron-Doped Niobic Acid Nanosheets for Robust Nitrogen Photofixation. ACS Nano, 2021. DOI: 10.1021/acsnano.1c06017 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/2023/10/19/cc4bffc6c6/ 催化 赞 (0) 0 0 生成海报 相关推荐 npj 2D Mater. Appl.:一文解读二维材料的增材制造现状! 2024年3月30日 陶新永/刘铁峰Mater. Today综述: 锂金属负极开发的概念和贡献回顾 2023年10月15日 赵天寿院士团队最新Nature子刊!锌离子电池-锌阳极-三维分层结构 2023年9月30日 尹诗斌Nano-Micro Letters:三相异质结,高效工业碱性水分解! 2023年10月16日 同济杨金虎/张驰AM:三元(P,Se,S)共价无机框架作为锂硫电池正极 2024年1月2日 强!Nature子刊+ACS Energy Lett.!南大谭海仁教授团队太阳能电池领域成果斐然! 2023年11月16日 发表回复 请登录后评论...登录后才能评论 提交