Synergy of Photogenerated Electrons and Holes toward Efficient Photocatalytic Urea Synthesis from CO2 and N2

光催化 电子 光化学 尿素 化学 材料科学 催化作用 有机化学 物理 核物理学
作者
Yida Zhang,Yingjie Sun,Qingyu Wang,Zechao Zhuang,Zhentao Ma,Limin Liu,Gongming Wang,Dingsheng Wang,Xusheng Zheng
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
卷期号:63 (32) 被引量:23
标识
DOI:10.1002/anie.202405637
摘要

Abstract Directly coupling N 2 and CO 2 to synthesize urea by photocatalysis paves a sustainable route for urea synthesis, but its performance is limited by the competition of photogenerated electrons between N 2 and CO 2 , as well as the underutilized photogenerated holes. Herein, we report an efficient urea synthesis process involving photogenerated electrons and holes in respectively converting CO 2 and N 2 over a redox heterojunction consisting of WO 3 and Ni single‐atom‐decorated CdS (Ni 1 ‐CdS/WO 3 ). For the photocatalytic urea synthesis from N 2 and CO 2 in pure water, Ni 1 ‐CdS/WO 3 attained a urea yield rate of 78 μM h −1 and an apparent quantum yield of 0.15 % at 385 nm, which ranked among the best photocatalytic urea synthesis performance reported. Mechanistic studies reveal that the N 2 was converted into NO species by ⋅OH radicals generated from photogenerated holes over the WO 3 component, meanwhile, the CO 2 was transformed into *CO species over the Ni site by photogenerated electrons. The generated NO and *CO species were further coupled to form *OCNO intermediate, then gradually transformed into urea. This work emphasizes the importance of reasonably utilizing photogenerated holes in photocatalytic reduction reactions.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
Hello应助科研钉采纳,获得10
1秒前
1秒前
嗯哼发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
哈哈哈哈哈关注了科研通微信公众号
1秒前
林珍发布了新的文献求助10
2秒前
天天发布了新的文献求助10
2秒前
sldl完成签到,获得积分10
2秒前
密密麻麻蒙完成签到,获得积分10
2秒前
李博士完成签到,获得积分10
2秒前
天天快乐应助tidongzhiwu采纳,获得10
3秒前
qqqyoyoyo发布了新的文献求助10
3秒前
球球应助小杨采纳,获得10
3秒前
4秒前
浪浪山完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
半两月光发布了新的文献求助10
4秒前
曦梦汐关注了科研通微信公众号
4秒前
jcm发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
灯儿完成签到,获得积分20
7秒前
小鞋完成签到,获得积分10
7秒前
青木蓝完成签到,获得积分10
8秒前
wyp发布了新的文献求助10
8秒前
舒一一完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
zJx丶完成签到,获得积分10
9秒前
顺利完成签到,获得积分10
9秒前
嗯哼完成签到,获得积分10
9秒前
魔幻小蚂蚁完成签到,获得积分10
9秒前
Lucas应助2233223采纳,获得10
9秒前
铭心完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
刘洋洋完成签到,获得积分20
10秒前
涣涣发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
10秒前
小豆包关注了科研通微信公众号
10秒前
hindbind发布了新的文献求助10
11秒前
李爱国应助jcm采纳,获得10
12秒前
高分求助中
【提示信息,请勿应助】关于scihub 10000
The Mother of All Tableaux: Order, Equivalence, and Geometry in the Large-scale Structure of Optimality Theory 3000
Social Research Methods (4th Edition) by Maggie Walter (2019) 2390
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
北师大毕业论文 基于可调谐半导体激光吸收光谱技术泄漏气体检测系统的研究 390
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
Robot-supported joining of reinforcement textiles with one-sided sewing heads 360
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4009905
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3549896
关于积分的说明 11304149
捐赠科研通 3284441
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1810658
邀请新用户注册赠送积分活动 886424
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 811406