Boosting Carrier Separation on a BiOBr/Bi4O5Br2 Direct Z-Scheme Heterojunction for Superior Photocatalytic Nitrogen Fixation

异质结 光催化 材料科学 试剂 催化作用 氨生产 载流子 氧化还原 光电子学 化学 物理化学 生物化学 冶金
作者
Huiqing Wang,Zhuohua Chen,Yaru Shang,Chade Lv,Xuhan Zhang,Fei Li,Qunzeng Huang,Xiaodi Liu,Wenmin Liu,Liang Zhao,Liqun Ye,Haiquan Xie,Xiaoli Jin
出处
期刊:ACS Catalysis [American Chemical Society]
卷期号:14 (8): 5779-5787 被引量:48
标识
DOI:10.1021/acscatal.3c06169
摘要

Photocatalytic dinitrogen (N2) fixation is regarded as an achievable technology for ammonia (NH3) production. However, the poor separation efficiency of the photoinduced carriers and ineffective N2 activation remain grand obstacles to high-performance NH3 photosynthesis. Designing advanced heterostructured systems to accelerate charge separation and activate the N2 molecule is a feasible strategy to optimize the photocatalytic N2 fixation activity. Herein, a direct Z-scheme configuration is established between BiOBr and Bi4O5Br2 through a facile one-step solvothermal reaction. This configuration enables effective spatial separation of electron–hole pairs and preserves the robust redox ability of carriers, concurrently promoting N≡N bond activation and diminishing the energy barrier for the rate-determining step. The formation of direct Z-scheme BiOBr/Bi4O5Br2 heterojunctions is mostly attributed to the similarities in their lattice structures and crystal growth conditions. As a result, the direct Z-scheme BiOBr/Bi4O5Br2 heterojunction exhibits a high NH3 yield of 66.87 μmol g–1 h–1 without using sacrificing reagents, surpassing that of the pristine BiOBr and Bi4O5Br2 by approximately 3.3 and 5.6 times, respectively. This study provides an achievable approach to construct direct Z-scheme heterojunction systems for implementing high-performance N2 fixation under mild conditions.
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
ont-tnt发布了新的文献求助50
刚刚
孟寐以求发布了新的文献求助10
1秒前
CodeCraft应助814791097采纳,获得10
2秒前
可爱的函函应助mushini采纳,获得10
2秒前
深情安青应助小白采纳,获得10
3秒前
是个小朋友啊完成签到,获得积分10
3秒前
热爱完成签到,获得积分10
4秒前
罗杰完成签到,获得积分10
4秒前
英俊的铭应助Wangyn采纳,获得10
5秒前
彭于晏应助浅笑安然采纳,获得10
5秒前
扮猪吃饲料完成签到,获得积分10
6秒前
小羽发布了新的文献求助10
7秒前
热心一一完成签到 ,获得积分10
7秒前
xiaxia完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
孤独的无血完成签到,获得积分10
8秒前
和谐飞飞发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
英姑应助辉HUI采纳,获得10
10秒前
于彦发布了新的文献求助10
10秒前
科研通AI5应助平淡的贞采纳,获得10
11秒前
12秒前
孟茹发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
12秒前
tcf应助执着以云采纳,获得10
12秒前
13秒前
13秒前
13秒前
11发布了新的文献求助20
14秒前
小白发布了新的文献求助10
15秒前
cdercder应助814791097采纳,获得10
15秒前
mushini发布了新的文献求助10
16秒前
soar完成签到,获得积分10
16秒前
倒霉兔子完成签到,获得积分0
16秒前
隐形曼青应助22采纳,获得10
17秒前
充电宝应助Marine采纳,获得10
17秒前
DDEEE发布了新的文献求助10
17秒前
夏秋完成签到 ,获得积分10
17秒前
shanage发布了新的文献求助10
18秒前
高分求助中
【此为提示信息,请勿应助】请按要求发布求助,避免被关 20000
All the Birds of the World 4000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 3000
Musculoskeletal Pain - Market Insight, Epidemiology And Market Forecast - 2034 2000
Animal Physiology 2000
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2000
Am Rande der Geschichte : mein Leben in China / Ruth Weiss 1500
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 3743833
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3286494
关于积分的说明 10050575
捐赠科研通 3003003
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1648680
邀请新用户注册赠送积分活动 784737
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 750832