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
温柔雪青完成签到 ,获得积分10
1秒前
鱼头完成签到 ,获得积分10
2秒前
4秒前
shufessm完成签到,获得积分10
4秒前
6秒前
香蕉觅云应助DSL、采纳,获得10
6秒前
激动的醉香完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
Elara完成签到,获得积分20
9秒前
子非鱼发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
ZHANG_Kun发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
哲小凡完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
Liaoluqing完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
15秒前
15秒前
翁雁丝发布了新的文献求助10
15秒前
16秒前
典雅远望发布了新的文献求助10
17秒前
Liaoluqing发布了新的文献求助10
18秒前
Jacky发布了新的文献求助10
19秒前
Hello应助拾捌采纳,获得10
20秒前
DSL、发布了新的文献求助10
21秒前
脑壳炸裂发布了新的文献求助10
21秒前
田様应助duan采纳,获得10
22秒前
23秒前
23秒前
老迟到的海秋完成签到,获得积分20
25秒前
苗条的小蜜蜂完成签到 ,获得积分10
26秒前
科研通AI6.3应助李澳采纳,获得10
26秒前
26秒前
Inveddy完成签到,获得积分10
27秒前
28秒前
DSL、完成签到,获得积分10
29秒前
张一凡发布了新的文献求助10
31秒前
32秒前
情怀应助我是化学魔子呀采纳,获得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
Cronologia da história de Macau 5000
咳嗽・喀痰の診療ガイドライン第2版2025 800
Petrology and Plate Tectonics 800
Electrode Potentials 550
The globalisation of real estate: the politics and practice of foreign real estate investment 500
Trees of tropical Asia : an illustrated guide to diversity 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 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7016533
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8689364
关于积分的说明 18419424
捐赠科研通 6506212
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3107262
关于科研通互助平台的介绍 2178489
邀请新用户注册赠送积分活动 2083097