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光催化領(lǐng)域新文章,水作為還原劑將氮氣進行光催化固定
發(fā)布時間:2021-11-04    瀏覽量:4562

1. 文章信息

標題:Stable Ti3+ Sites Derived from the TixOy-Pz Layer Boost Cubic Fe2O3 for Enhanced Photocatalytic N2 Reduction

DOI:https://doi.org/10.1021/acssuschemeng.1c05890

2. 文章鏈接

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acssuschemeng.1c05890

3. 期刊信息

期刊名:ACS Sustainable Chemistry & Engineering

ISSN:2168-0485

2021年影響因子:8.198

分區(qū)信息:中科院1區(qū)Top;JCR分區(qū)(Q1)

涉及研究方向:光催化

4. 作者信息:第一作者是廣州大學(xué)博士張文生。通訊作者為廣州大學(xué)韓冬雪教授、廣州大學(xué)何穎實驗員。

5. 正文中標記了“The photochemical reactor was installed on the CEL-GPPcL system (Beijing China Education Au-light Company) with a 300 W Xe lamp.”.

文中所述設(shè)備由北京中教金源科技有限公司提供,設(shè)備型號:CEL-GPPCL




The photochemical reactor was installed on the CEL-GPPcL system (Beijing China Education Au-light Company) with a 300 W Xe lamp.



利用水作為還原劑將氮氣(N2)進行光催化固定是一種令人鼓舞的未來氨合成策略,這有助于人們開發(fā)高效的光催化劑,以提高太陽光利用率,并提高固定N2的催化效率。赤鐵礦(α-Fe2O3)是一種穩(wěn)定性高、成本低廉、天然豐度高的半導(dǎo)體光催化劑,從經(jīng)濟效益上講是可見光驅(qū)動N2-NH3轉(zhuǎn)化的理想催化劑,但相關(guān)研究報道較少。這是因為單一組分Fe2O3光催化劑的光生電子還原能力普遍較低、具有嚴重的電子空穴重組現(xiàn)象和有限的表面活性位點,限制了其在光催化固氮領(lǐng)域的發(fā)展。為克服這一問題,

本文構(gòu)建了表面磷摻雜含穩(wěn)定Ti3+位點的銳鈦礦TiO2TixOy-Pz層,來增強α-Fe2O3立方體的光催化N2還原反應(yīng)(pNRR)性能。通過PH3處理,在TixOy-Pz層上誘導(dǎo)不飽和Ti3+物種來作為活性位點,實現(xiàn)對N2分子的高吸附和活化。同時,磷摻雜形成的部分金屬鈦缺陷使催化劑的結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定。此外,通過程序升溫氮氣吸脫附(TPD)和瞬態(tài)熒光衰變曲線證明了Fe2O3@TixOy-PzTi3+物種是N2化學(xué)吸附和活化的活性位點。Fe2O3@TixOy-Pz納米雜化催化劑利用TixOy-Pz層表面的Ti3+位點和界面耦合的優(yōu)勢,實現(xiàn)了在環(huán)境條件下有效地將N2光還原為NH3;這為設(shè)計和開發(fā)具有優(yōu)異光催化固氮性能的納米催化劑提供了一種新的視角

文章DOI : https://doi.org/10.1021/acssuschemeng.1c05890,原文鏈接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acssuschemeng.1c05890


原文下載:

Online acssuschemeng.1c05890.pdf



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