Nanoporous Heterojunction Photocatalysts with Engineered Interfacial Sites for Efficient Photocatalytic Nitrogen Fixation

异质结 纳米孔 材料科学 光催化 载流子 纳米技术 制氢 化学吸附 化学工程 催化作用 光电子学 化学 有机化学 工程类
作者
Ling Yuan,Cheng Tang,Peiyang Du,Jiaxin Li,Chaoqi Zhang,Yamin Xi,Yin Bi,Tong Bao,Aijun Du,Chao Liu,Chengzhong Yu
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
卷期号:63 (51): e202412340-e202412340 被引量:33
标识
DOI:10.1002/anie.202412340
摘要

Abstract Photocatalytic N 2 reduction reaction (PNRR) offers a promising strategy for sustainable production of ammonia (NH 3 ). However, the reported photocatalysts suffer from low efficiency with great room to improve regarding the charge carrier utilization and active site engineering. Herein, a porous and chemically bonded heterojunction photocatalyst is developed for efficient PNRR to NH 3 production via hybridization of two semiconducting metal—organic frameworks (MOFs), MIL‐125−NH 2 (MIL=Material Institute Lavoisier) and Co‐HHTP (HHTP=2,3,6,7,10,11‐hexahydroxytripehenylene). Experimental and theoretical results demonstrate the formation of Ti−O−Co chemical bonds at the interface, which not only serve as atomic pathway for S‐scheme charge transfer, but also provide electron‐deficient Co centers for improving N 2 chemisorption/activation capability and restricting competitive hydrogen evolution. Moreover, the nanoporous structure allows the transportation of reactants to the interfacial active sites at heterojunction, enabling the efficient utilization of charge carriers. Consequently, the rationally designed MOF‐based heterojunction exhibits remarkable PNRR performance with an NH 3 production rate of 2.1 mmol g −1 h −1 , an apparent quantum yield (AQY) value of 16.2 % at 365 nm and a solar‐to‐chemical conversion (SCC) efficiency of 0.28 %, superior to most reported PNRR photocatalysts. Our work provides new insights into the design principles of high‐performance photocatalysts.
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
wangrch6完成签到,获得积分10
刚刚
sunny完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
lxptsd发布了新的文献求助30
2秒前
2秒前
long完成签到,获得积分10
3秒前
愚林2024发布了新的文献求助10
3秒前
昵称发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
啊森森森发布了新的文献求助10
4秒前
7秒前
SciGPT应助cun采纳,获得10
7秒前
munire发布了新的文献求助10
7秒前
时尚的初柔完成签到,获得积分10
8秒前
英俊的铭应助无奈醉柳采纳,获得10
8秒前
9秒前
11秒前
乘风破浪发布了新的文献求助10
11秒前
xcxc发布了新的文献求助10
13秒前
唧唧完成签到,获得积分10
13秒前
cycleee发布了新的文献求助10
13秒前
14秒前
StarRiver应助花痴的电灯泡采纳,获得10
15秒前
林兰特完成签到,获得积分10
15秒前
凌雪柯完成签到,获得积分10
16秒前
qwerty发布了新的文献求助10
16秒前
顺顺发布了新的文献求助10
17秒前
18秒前
Upsilon完成签到,获得积分10
19秒前
WTJ发布了新的文献求助10
19秒前
科研通AI6.3应助munire采纳,获得10
20秒前
lxptsd完成签到,获得积分10
22秒前
传奇3应助哈哈哈采纳,获得10
22秒前
GEEK发布了新的文献求助30
23秒前
lllyyy完成签到,获得积分10
25秒前
乘风破浪完成签到,获得积分10
25秒前
英姑应助东京今夜下雪采纳,获得10
27秒前
28秒前
32秒前
热心的血茗完成签到,获得积分10
33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
Modern Epidemiology, Fourth Edition 5000
Handbook of pharmaceutical excipients, Ninth edition 5000
Aerospace Standards Index - 2026 ASIN2026 2000
Digital Twins of Advanced Materials Processing 2000
Weaponeering, Fourth Edition – Two Volume SET 2000
Social Cognition: Understanding People and Events 1000
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6031959
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7716540
关于积分的说明 16198478
捐赠科研通 5178714
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2771433
邀请新用户注册赠送积分活动 1754750
关于科研通互助平台的介绍 1639786