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
彭于晏应助土豪的澜采纳,获得10
刚刚
1秒前
李蜜发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
sun完成签到,获得积分10
1秒前
丘比特应助walkerwan采纳,获得10
1秒前
2秒前
东方不亮完成签到,获得积分10
2秒前
mzm发布了新的文献求助10
2秒前
小猪要快乐完成签到,获得积分10
2秒前
TmpVoid完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
smileeee发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
我有一双AJ哇完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
就是梦而已完成签到,获得积分10
6秒前
煎饼狗子完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
潦草发布了新的文献求助10
7秒前
xmy完成签到,获得积分10
7秒前
志毫欧巴发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
9秒前
9秒前
qinyinping完成签到,获得积分10
9秒前
东方不亮发布了新的文献求助10
9秒前
bk应助Guoyut采纳,获得10
10秒前
huangjing完成签到,获得积分10
10秒前
cc2941完成签到,获得积分10
10秒前
newboy_wxs发布了新的文献求助10
11秒前
甜美的茹嫣完成签到,获得积分10
11秒前
花花草草完成签到,获得积分10
12秒前
ZDY0506完成签到,获得积分10
12秒前
mouse应助明理的满天采纳,获得10
12秒前
清墨发布了新的文献求助10
13秒前
bk应助兴奋棒球采纳,获得10
13秒前
molihuakai应助1111采纳,获得10
14秒前
约离完成签到 ,获得积分10
14秒前
zxcv发布了新的文献求助10
14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
Introduction to Helicopter and Tiltrotor Flight Simulation, Second Edition 2500
卤化钙钛矿人工突触的研究 2000
Malcolm Fraser : a biography 700
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Software that combines deep learning,3D reconstruction and CFD to analyze the state of carotid arteries from ultrasound imaging 600
Bounds for Statistical Estimation in Semiparametric Models 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 6500253
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8295484
关于积分的说明 17703437
捐赠科研通 5596922
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2918291
邀请新用户注册赠送积分活动 1895341
关于科研通互助平台的介绍 1756247