Knowledge‐Driven Design and Lab‐Based Evaluation of B‐doped TiO2 Photocatalysts for Ammonia Synthesis

材料科学 锐钛矿 兴奋剂 纳米片 氨生产 背景(考古学) 纳米技术 带隙 光催化 吸收(声学) 氮气 光化学 化学工程 无机化学 催化作用 光电子学 有机化学 复合材料 工程类 古生物学 化学 生物
作者
Chuangwei Liu,Derek Hao,Ye Jin,Sheng Ye,Fengling Zhou,Hongbo Xie,Gaowu Qin,Jiating Xu,Jian Liu,Song Li,Chenghua Sun
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
卷期号:13 (8) 被引量:75
标识
DOI:10.1002/aenm.202204126
摘要

Abstract The room‐temperature nitrogen reduction reaction (NRR) is of paramount significance for both the fertilizer industry and fundamental catalysis science. To produce ammonia from water, air, and sunlight, the photocatalytic NRR is targeted to significantly release the energy and environmental pressure associated with the current Habor–Bosch process. In this context, herein, the knowledge‐driven design of boron‐doped TiO 2 is demonstrated as a photocatalyst for the nitrogen reduction reaction. Among 54 catalysts in the reported library, anatase TiO 2 (101) modified by boron doping is identified as an exceptional NRR catalyst with strong visible‐light absorption (bandgap 1.92 eV) and excellent reactivity with a small thermodynamic barrier (0.44 eV) as well as a high turnover frequency (1.08 × 10 −5 s −1 site −1 ). Experimentally, the predictions of this work are validated using a B‐doped TiO 2 nanosheet, achieving ammonia production with a yield of 3.35 mg h −1 g −1 under simulated sunlight irradiation, which significantly renews the performance record for Ti‐based photocatalyst for the NRR. This work highlights the importance of dual active site catalysts for nitrogen activation and reduction and demonstrates the capacity of knowledge‐driven catalyst design.
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
Xiaominnna完成签到,获得积分10
1秒前
dm发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
科研通AI6.2应助林北bei采纳,获得10
1秒前
3秒前
3秒前
酥山完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
AidenZhang发布了新的文献求助10
5秒前
handsome完成签到,获得积分10
6秒前
彭于晏应助俭朴宛丝采纳,获得10
7秒前
杭啊发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
10秒前
王燕峰发布了新的文献求助10
10秒前
GD88完成签到,获得积分10
11秒前
Lucas应助AidenZhang采纳,获得10
13秒前
牧野牧发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
14秒前
研友_LkKrmL发布了新的文献求助10
15秒前
16秒前
带头大哥应助Yangyang采纳,获得200
17秒前
19秒前
ty完成签到 ,获得积分10
20秒前
一个LULI两个LULI完成签到,获得积分20
20秒前
21秒前
ding应助神秘小表弟采纳,获得10
21秒前
汉堡包应助罗彦采纳,获得10
21秒前
罗彩明发布了新的文献求助10
21秒前
22秒前
研友_LkKrmL完成签到,获得积分10
22秒前
23秒前
24秒前
隐形曼青应助SilverPlane采纳,获得10
26秒前
K神完成签到,获得积分10
26秒前
坚强的灵雁完成签到 ,获得积分10
27秒前
jimmy完成签到,获得积分10
27秒前
Ava应助ice采纳,获得10
27秒前
林北bei发布了新的文献求助10
28秒前
高分求助中
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Annie Ernaux: De la perte au corps glorieux 600
Petrology and Plate Tectonics,2025 500
Circular Polar Constellations Providing Continuous Single or Multiple Coverage Above a Specified Latitude 400
Burger's Medicinal Chemistry and Drug Discovery 400
Probability and Stochastic Processes 333
New directions for experimental lessons in science teaching: Myth, Mystery, Necessity? by Emily K. da Silva Cunha Souto (Author), Flávia Lins Silva (Author) 333
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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6744310
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8475148
关于积分的说明 18077581
捐赠科研通 6015396
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3004492
邀请新用户注册赠送积分活动 1981112
关于科研通互助平台的介绍 1946804