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
刚刚
阿雅完成签到 ,获得积分10
刚刚
研友_24789完成签到,获得积分10
刚刚
ZBH完成签到,获得积分10
1秒前
草莓派完成签到,获得积分10
1秒前
YMY发布了新的文献求助10
1秒前
hu111完成签到,获得积分10
3秒前
DDangyl完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
花生糕完成签到,获得积分10
4秒前
王平安完成签到 ,获得积分10
4秒前
小鱼完成签到,获得积分10
4秒前
蝈蝈完成签到,获得积分10
5秒前
yxy发布了新的文献求助10
5秒前
田様应助青草木采纳,获得10
5秒前
wgt发布了新的文献求助10
5秒前
沐阳d完成签到,获得积分10
6秒前
慈祥的爆米花完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
别说话完成签到,获得积分10
7秒前
shenmizhe完成签到,获得积分10
7秒前
Y123456完成签到,获得积分10
8秒前
gk完成签到,获得积分10
10秒前
可爱的函函应助匡锦洋采纳,获得10
10秒前
dalaal完成签到 ,获得积分10
10秒前
as完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
谦让安白完成签到,获得积分10
12秒前
WYH顺发布了新的文献求助10
12秒前
浅陌初心完成签到 ,获得积分10
12秒前
bonnie发布了新的文献求助10
12秒前
Tameiki完成签到 ,获得积分10
12秒前
XY_zj发布了新的文献求助10
12秒前
13秒前
小妮完成签到,获得积分10
13秒前
鸢雨情笺完成签到,获得积分10
14秒前
hhh_ooo完成签到,获得积分10
14秒前
蛰曜完成签到,获得积分10
14秒前
YongLiu完成签到,获得积分10
15秒前
包包完成签到 ,获得积分10
15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
Developing Genetic Editing Tools for Lysobacter 2000
Adhesion Science: Principles & Practice 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
IEST-RP-CC018: Cleanroom Cleaning and Sanitization: Operating and Monitoring Procedures 600
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 600
近红外光谱定性分析原理、技术及应用 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 6530632
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8323388
关于积分的说明 17819235
捐赠科研通 5632050
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2932358
邀请新用户注册赠送积分活动 1909013
关于科研通互助平台的介绍 1768282