Dual Defects‐Induced Iron Single Atoms Immobilized in Metal‐Organic Framework‐Derived Hollow BiOBr Microtubes for Low‐Barrier Photocatalytic Nitrogen Reduction

光催化 催化作用 反键分子轨道 材料科学 光化学 部分 氧气 氨生产 原子轨道 化学工程 化学 电子 有机化学 工程类 物理 量子力学
作者
Xiaosong Wang,Rong Gao,Guilan Fan,Yan Guo,Chenhui Han,Yuliang Gao,Ao Shen,Limin Wu,Xiaojun Gu
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
标识
DOI:10.1002/anie.202501297
摘要

The rational design of single-atom catalysts with precise coordination environment and high separation efficiency of photogenerated carriers is critical yet challenging to achieve efficient photocatalytic nitrogen reduction. Herein, we design and construct a defective photocatalyst featuring Fe single atoms immobilized in hollow BiOBr microtube using a plasma-assisted synthesis strategy, where the Bi-based metal-organic framework is used as sacrificial template. The dual vacancies of oxygen (VO) and bromine (VBr) are created in the BiOBr microtube and induce the formation of coordinatively unsaturated FeO5 configuration, where four oxygen atoms are from [Bi2O2]2+ units and one oxygen atom is located in the VBr. Specially, the hollow catalyst with dual defects and FeO5 moiety exhibits 1.4 and 2.2 times higher ammonia production activity than another two VBr-featuring catalysts with coordinatively saturated FeO6 configuration and unsaturated FeO4 configuration, respectively. As revealed by experimental and theoretical calculation results, the optimized catalyst with the FeO5 configuration reduces the energy barrier of electron transfer from Fe 3d orbitals to antibonding orbitals of N2 molecules, which favors the formation of a key *NNH intermediate in the N2 fixation reaction and the resultant efficient ammonia production.
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
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
quan完成签到,获得积分20
刚刚
ljhtxf发布了新的文献求助10
刚刚
Xin应助carbon-dots采纳,获得10
2秒前
顾矜应助杨雨帆采纳,获得10
3秒前
5秒前
FashionBoy应助wlnhyF采纳,获得10
6秒前
斯文败类应助6633采纳,获得10
8秒前
那种完成签到,获得积分10
8秒前
pysa完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
Xin完成签到,获得积分20
9秒前
10秒前
彭于晏应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
11秒前
搜集达人应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
orixero应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
12秒前
楠楠完成签到,获得积分10
16秒前
背书强发布了新的文献求助10
17秒前
17秒前
19秒前
朱妮妮完成签到,获得积分10
19秒前
雨渺清空完成签到 ,获得积分10
19秒前
20秒前
20秒前
terence完成签到,获得积分0
21秒前
23秒前
24秒前
24秒前
小宋同学不能怂完成签到 ,获得积分10
25秒前
靓丽紫真发布了新的文献求助10
25秒前
wlnhyF发布了新的文献求助10
25秒前
卡琳完成签到 ,获得积分10
26秒前
27秒前
28秒前
29秒前
29秒前
29秒前
6633发布了新的文献求助10
32秒前
777发布了新的文献求助10
35秒前
高分求助中
All the Birds of the World 4000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 3000
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2000
Am Rande der Geschichte : mein Leben in China / Ruth Weiss 1500
CENTRAL BOOKS: A BRIEF HISTORY 1939 TO 1999 by Dave Cope 1000
Machine Learning Methods in Geoscience 1000
Resilience of a Nation: A History of the Military in Rwanda 888
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 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3738580
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3281930
关于积分的说明 10027083
捐赠科研通 2998733
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1645432
邀请新用户注册赠送积分活动 782802
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 749967