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
尤文昊发布了新的文献求助10
1秒前
咕咕发布了新的文献求助10
2秒前
壳聚糖完成签到 ,获得积分10
3秒前
Akim应助激昂的梦山采纳,获得10
4秒前
xiubo128完成签到,获得积分10
8秒前
wtian完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
kmy完成签到,获得积分10
13秒前
潇潇雨歇发布了新的文献求助10
14秒前
开心一夏发布了新的文献求助10
14秒前
静心求真金教授完成签到,获得积分10
16秒前
白斯特完成签到,获得积分10
17秒前
17秒前
情怀应助激昂的梦山采纳,获得10
18秒前
潇潇雨歇发布了新的文献求助10
18秒前
大橙子完成签到,获得积分10
19秒前
21秒前
上官若男应助小王采纳,获得10
22秒前
潇潇雨歇发布了新的文献求助10
23秒前
阳光的小笼包完成签到,获得积分10
24秒前
咕咕完成签到,获得积分10
26秒前
yunxiao完成签到,获得积分10
29秒前
FashionBoy应助学医小麻花采纳,获得10
30秒前
32秒前
薄雪草完成签到,获得积分10
32秒前
33秒前
Nia完成签到,获得积分0
33秒前
Ayiiiii完成签到 ,获得积分10
35秒前
小王发布了新的文献求助10
37秒前
潇潇雨歇发布了新的文献求助10
38秒前
01x应助青阳采纳,获得10
46秒前
学医小麻花完成签到,获得积分10
46秒前
52秒前
鳗鱼雪巧完成签到,获得积分10
53秒前
糊涂涂发布了新的文献求助10
54秒前
潇潇雨歇完成签到,获得积分10
56秒前
sprileye完成签到,获得积分10
57秒前
须眉交白发布了新的文献求助10
1分钟前
March完成签到,获得积分10
1分钟前
干净灵槐完成签到,获得积分10
1分钟前
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
PowerCascade: A Synthetic Dataset for Cascading Failure Analysis in Power Systems 2000
Various Faces of Animal Metaphor in English and Polish 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Photodetectors: From Ultraviolet to Infrared 500
On the Dragon Seas, a sailor's adventures in the far east 500
Yangtze Reminiscences. Some Notes And Recollections Of Service With The China Navigation Company Ltd., 1925-1939 500
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 6348710
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8163900
关于积分的说明 17175525
捐赠科研通 5405328
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2861984
邀请新用户注册赠送积分活动 1839714
关于科研通互助平台的介绍 1688977