Fe-based MOFs for photocatalytic N2 reduction: Key role of transition metal iron in nitrogen activation

光催化 过渡金属 氮气 无机化学 固氮 化学 材料科学 光化学 催化作用 有机化学
作者
Guoqiang Li,Feifei Li,Jianxin Liu,Caimei Fan
出处
期刊:Journal of Solid State Chemistry [Elsevier BV]
卷期号:285: 121245-121245 被引量:110
标识
DOI:10.1016/j.jssc.2020.121245
摘要

The nitrogen activation is the Achilles’ heel of photocatalytic nitrogen fixation. Herein, metal-organic frameworks (MOFs), for first time, are proposed to solve the above bottleneck. A series of Fe-Based MOFs (MIL-101(Fe), MIL-100(Fe), MIL-88(Fe)) demonstrated excellent photocatalytic nitrogen fixation activity. To gain insight into the reaction mechanism, MIL-101(Cr) and MIL-101(Fe), with same molecular structure except the central metal ions, selected for system comparison. Photocatalytic nitrogen fixation activity of MIL-101(Fe) and MIL-101(Cr) are 50.355 ​μmol ​L−1 ​h−1 and inactive, respectively. This suggested that the nitrogen fixation activity originated from the Fe catalytic center. The results of in situ FTIR and quantum computation verifies Fe catalytic center have a higher electron density, a lower reaction activation energy and more generation of N–H bond than those of Cr catalytic center. In view of the analogous outer electron configuration of Cr and Fe, it was suspect that two extra d-orbitals electronics of Fe element are the basic reason of the excellent photocatalytic nitrogen fixation activity. This work provides a new application of MOFs in photocatalytic nitrogen fixation field and emphasizes the vital of d-orbitals electronics during the nitrogen activation process.
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
chen完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
ttm发布了新的文献求助30
3秒前
四年电池完成签到,获得积分10
4秒前
落后的梦秋完成签到,获得积分10
4秒前
叁叁肆发布了新的文献求助10
4秒前
ShuoweiWang发布了新的文献求助10
4秒前
碑刻完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
5秒前
传统的斓完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
8秒前
叁叁肆完成签到,获得积分10
9秒前
久伴久爱发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
科研通AI6.2应助Hoshieko采纳,获得10
10秒前
10秒前
易烊千玺完成签到,获得积分10
12秒前
回颜轻生发布了新的文献求助10
12秒前
乐乐应助cp采纳,获得10
13秒前
14秒前
李爱国应助cc采纳,获得10
14秒前
AFASF发布了新的文献求助30
15秒前
15秒前
15秒前
15秒前
Orange应助adeno采纳,获得30
15秒前
我看看怎么个事应助nico采纳,获得10
16秒前
uracil97完成签到,获得积分10
17秒前
18秒前
哈哈怪应助王hu采纳,获得10
18秒前
18秒前
易烊千玺发布了新的文献求助10
19秒前
科研通AI6.4应助jly采纳,获得10
19秒前
Akim应助发sci采纳,获得50
19秒前
柳德焕完成签到,获得积分10
20秒前
LeiYu完成签到 ,获得积分10
20秒前
LH0925发布了新的文献求助10
21秒前
21秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Les Mantodea de Guyane: Insecta, Polyneoptera [The Mantids of French Guiana] 2500
Roms fliessende Grenzen : Archäologische Landesausstellung Nordrhein-Westfalen 1000
Atlas of Aligner Treatment and Planning A Case-Based Approach 1000
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 700
Soil mites of the family Rhagidiidae (Actinedida: Eupodoidea). Morphology, Systematics, Ecology 520
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7427812
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9030333
关于积分的说明 19237061
捐赠科研通 7055753
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3235953
关于科研通互助平台的介绍 2399492
邀请新用户注册赠送积分活动 2218824