Defect modulation of MIL-68(Fe) MOFs by Cu doping for boosting photocatalytic N2 fixation

化学 光催化 化学吸附 兴奋剂 催化作用 空位缺陷 氨生产 光化学 无机化学 结晶学 光电子学 有机化学 材料科学
作者
Zewei Zhang,Cheng Liu,Yueling Chen,Qi Chen,Yingzhang Shi,Zhiwen Wang,Jinhong Bi,Jimmy C. Yu,Ling Wu
出处
期刊:Journal of Catalysis [Elsevier BV]
卷期号:432: 115436-115436 被引量:15
标识
DOI:10.1016/j.jcat.2024.115436
摘要

Photocatalytic N2 fixation is a green process for ammonia synthesis by converting N2 and H2O to NH3 and O2 directly using solar energy. Its efficiency is largely limited by the chemisorption and activation of N2. This work adopts defect engineering strategy to develop a series of MIL-68(Fe) MOFs with varying concentrations of defects by doping Cu2+ on the metal nodes of MOFs. Upon Cu2+ doping, a larger number of oxygen vacancy defects are created due to the induced crystal distortion to form coordinatively unsaturated Fe2+ sites, which can serve as the active sites for promoting the chemisorption and activation of N2. The photogenerated holes oxidize H2O to O2 and H+, and the photogenerated electrons combine with formed H+ to reduce the activated N2 to NH3. It was found that the sample with 10 mol% Cu2+ doping shows the highest NH3 production rate (21.0 μmol·g−1·h−1), which is 8.4 times higher than that (2.50 μmol·g−1·h−1) of the pristine MIL-68(Fe). The excellent performance is ascribed to the adequate Fe2+ active sites to chemisorb and activate N2 and the optimal mobility of photogenerated charges. Finally, a mechanism is proposed to illustrate how the number of defects affects the photocatalytic N2 fixation performance at the molecular level.
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
1秒前
扭扭车发布了新的文献求助10
4秒前
moon完成签到 ,获得积分10
4秒前
5秒前
卑微老大完成签到 ,获得积分10
5秒前
summitekey完成签到 ,获得积分10
5秒前
ZJPPPP完成签到,获得积分10
6秒前
niqi发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
FashionBoy应助zy0411采纳,获得10
12秒前
李田田发布了新的文献求助10
13秒前
快乐马发布了新的文献求助100
14秒前
胡图图完成签到,获得积分0
14秒前
Jasper应助华半仙采纳,获得10
15秒前
Ava应助小闵采纳,获得10
16秒前
花生完成签到 ,获得积分10
17秒前
科研通AI2S应助快乐马采纳,获得10
21秒前
pluto应助扣扣登陆采纳,获得10
21秒前
忐忑的蛋糕完成签到,获得积分10
22秒前
22秒前
25秒前
Owen应助知识探索家采纳,获得10
25秒前
26秒前
SXR完成签到,获得积分10
26秒前
niqi完成签到,获得积分10
27秒前
小闵发布了新的文献求助10
27秒前
27秒前
28秒前
Majiko完成签到,获得积分10
28秒前
仇湘完成签到,获得积分10
29秒前
29秒前
TanFT发布了新的文献求助10
30秒前
囜囜发布了新的文献求助10
31秒前
阳光c完成签到 ,获得积分10
31秒前
32秒前
阔达的乘云完成签到 ,获得积分10
32秒前
33秒前
小火苗发布了新的文献求助10
33秒前
李德胜完成签到,获得积分10
33秒前
zy0411发布了新的文献求助10
36秒前
高分求助中
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
Cognitive Neuroscience: The Biology of the Mind 1000
Technical Brochure TB 814: LPIT applications in HV gas insulated switchgear 1000
Immigrant Incorporation in East Asian Democracies 500
Nucleophilic substitution in azasydnone-modified dinitroanisoles 500
不知道标题是什么 500
A Preliminary Study on Correlation Between Independent Components of Facial Thermal Images and Subjective Assessment of Chronic Stress 500
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 3966124
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3511501
关于积分的说明 11158638
捐赠科研通 3246146
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1793292
邀请新用户注册赠送积分活动 874284
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 804324