已入深夜,您辛苦了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!祝你早点完成任务,早点休息,好梦!

Novel Two-Dimensional Metal-Based π-d Conjugated Nanosheets as Photocatalyst for Nitrogen Reduction Reaction: The First-Principle Investigation

材料科学 过电位 光催化 氧化还原 光化学 催化作用 半导体 共轭体系 密度泛函理论 纳米技术 金属 光电子学 化学 有机化学 电化学 计算化学 物理化学 电极 聚合物 复合材料 冶金
作者
Lixue Xia,Zhaoyang Wang,Yan Zhao
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:14 (4): 5384-5394 被引量:16
标识
DOI:10.1021/acsami.1c21789
摘要

Photocatalytic nitrogen reduction reaction (NRR) is becoming a promising route for producing green and sustainable ammonia under ambient conditions. However, the development of highly efficient photocatalysts for NRR still remains a grand challenge as a result of the sluggish activation of inert N2, the competitive hydrogen evolution reaction (HER), and inadequate photogenerated external potential, which usually cause extremely poor NRR performance and low light utilization efficiency. Herein, on the basis of density functional theory (DFT) computations, we rationally designed a series of two-dimensional (2D) π-d conjugated metal-B3N3 (M3B6N6S12) semiconductors. Using the electron "σ acceptance-π* backdonation" process, Mo3B6N6S12 and Nb3B6N6S12 can efficiently activate and reduce N2 to ammonia with a rather low overpotential of 0.07 and 0.21 V, respectively. Importantly, a high photogenerated external potential enables spontaneous NRR on Mo3B6N6S12 and Nb3B6N6S12 under visible/infrared light irradiation, contributing to the extraordinary photoactivity of Mo3B6N6S12 and Nb3B6N6S12 as promising solar light-driven N2 fixation catalysts. Meanwhile, the competing HER is effectively restrained. For the first time, we rationally propose a series of M3B6N6S12 semiconductors as promising metal-based photocatalysts for N2 reduction with extraordinary photoactivity and a high photogenerated external potential. This work paves a new path for the rational designing of 2D metal-based NRR photocatalysts with high activity, good selectivity, and high stability.
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
刚刚
SciGPT应助神农采纳,获得10
1秒前
五月初夏发布了新的文献求助10
2秒前
wanci应助称心的水蓉采纳,获得10
3秒前
我为长夜掌孤灯完成签到,获得积分10
3秒前
华仔应助生动的阑香采纳,获得10
3秒前
无私如花关注了科研通微信公众号
4秒前
宫主完成签到,获得积分10
4秒前
Ming Chen发布了新的文献求助10
4秒前
李健应助味精采纳,获得10
5秒前
kyn完成签到 ,获得积分10
6秒前
江心洲农民完成签到,获得积分10
7秒前
英俊芷完成签到 ,获得积分10
8秒前
11秒前
花深粥完成签到,获得积分10
12秒前
神农完成签到,获得积分10
12秒前
szh完成签到,获得积分10
14秒前
共享精神应助小刘哥儿采纳,获得10
16秒前
夜星子发布了新的文献求助10
16秒前
17秒前
18秒前
善学以致用应助山水之乐采纳,获得10
18秒前
18秒前
1111完成签到 ,获得积分10
18秒前
陶醉晓凡发布了新的文献求助10
19秒前
123完成签到,获得积分10
20秒前
FashionBoy应助Lavender采纳,获得10
20秒前
20秒前
cc完成签到,获得积分10
21秒前
小桃枝发布了新的文献求助10
22秒前
zeng完成签到,获得积分10
23秒前
moon完成签到,获得积分10
23秒前
23秒前
英姑应助大吉采纳,获得10
24秒前
24秒前
Hello应助wdd采纳,获得10
24秒前
CodeCraft应助小刘哥儿采纳,获得10
24秒前
25秒前
羽羽完成签到 ,获得积分10
25秒前
Raven应助胡豆采纳,获得10
25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
On the Angular Distribution in Nuclear Reactions and Coincidence Measurements 1000
Vertébrés continentaux du Crétacé supérieur de Provence (Sud-Est de la France) 600
A complete Carnosaur Skeleton From Zigong, Sichuan- Yangchuanosaurus Hepingensis 四川自贡一完整肉食龙化石-和平永川龙 600
Le transsexualisme : étude nosographique et médico-légale (en PDF) 500
Elle ou lui ? Histoire des transsexuels en France 500
FUNDAMENTAL STUDY OF ADAPTIVE CONTROL SYSTEMS 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 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5312489
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4456148
关于积分的说明 13865749
捐赠科研通 4344664
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2386013
邀请新用户注册赠送积分活动 1380317
关于科研通互助平台的介绍 1348719