Ti2+ Site-Promoted N≡N Bond Activation in LaTiO3–x Nanosheets for Nitrogen Photofixation

反键分子轨道 密度泛函理论 催化作用 离解(化学) 氨生产 氧化还原 化学 原子轨道 氮气 活动站点 光化学 活化能 过渡状态 过渡金属 无机化学 材料科学 物理化学 电子 计算化学 有机化学 物理 量子力学 生物化学
作者
Mengyang Xia,Ben Chong,Xixiang Gong,Hang Xiao,He Li,Honghui Ou,Bin Zhang,Guidong Yang
出处
期刊:ACS Catalysis 卷期号:13 (18): 12350-12362 被引量:7
标识
DOI:10.1021/acscatal.3c02198
摘要

Using solar energy to fix N2 and produce NH3 is a promising route. For nitrogen photofixation, the transition-metal active site in the low oxidation state is conducive to the adsorption of N2, but it is often difficult to further dissociate N2, restricting the reaction. Therefore, it is necessary to precisely modulate the electron energy level of the active site to couple with the molecular orbitals of N2, thus reducing the energy barrier of N2 dissociation. Here, the perovskite-type LaTiO3–x with an ultralow oxidation state Ti2+ site is achieved via in situ modulation of phase transition and defect engineering. The obtained Ti2+ sites could inject more d-orbital electrons into the N2 π* antibonding orbitals to achieve N2 activation and dissociation. Therefore, compared with pristine La2Ti2O7 and La2Ti2O7–x samples without ammonia production activity, LaTiO3–x samples showed a remarkable performance for photocatalytic N2 fixation. The NH3 generation rate reached up to 107 μmol gcat–1 h–1 after the 1st hour, and the average NH3 generation rate after 4 h was approximately 51.5 μmol gcat–1 h–1. Furthermore, in situ characterization and density functional theory (DFT) calculations revealed the role of Ti sites with different oxidation states (Ti4+, Ti3+, Ti2+) in N2 activation, which would provide a unique perspective for designing efficient N2 fixation catalysts.
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
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
酷波er应助辉忆采纳,获得10
刚刚
zhang狗子发布了新的文献求助10
刚刚
科研愤青完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
FashionBoy应助郝宝真采纳,获得10
1秒前
2秒前
3秒前
pluto应助求助大神们采纳,获得50
3秒前
WQ完成签到,获得积分10
3秒前
回忆发布了新的文献求助10
3秒前
wanci应助kiki采纳,获得10
3秒前
李小宁发布了新的文献求助10
4秒前
taobao完成签到,获得积分10
6秒前
希望天下0贩的0应助雍雍采纳,获得10
6秒前
6秒前
6秒前
阿辉发布了新的文献求助10
7秒前
平淡的碧菡完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
9秒前
脑洞疼应助zhang狗子采纳,获得10
9秒前
小蒋完成签到,获得积分20
10秒前
10秒前
大胆的星月完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
研友_J8DYjL完成签到,获得积分10
12秒前
魔幻海豚完成签到 ,获得积分10
13秒前
13秒前
LLL发布了新的文献求助10
14秒前
娜娜发布了新的文献求助10
15秒前
学习的苹果给学习的苹果的求助进行了留言
15秒前
李小宁完成签到,获得积分10
16秒前
zoe发布了新的文献求助10
16秒前
Miya_han发布了新的文献求助20
17秒前
David完成签到 ,获得积分10
18秒前
李晨光完成签到,获得积分10
19秒前
多多发布了新的文献求助10
19秒前
19秒前
大个应助GongFei采纳,获得10
19秒前
zty568发布了新的文献求助10
19秒前
高分求助中
Evolution 10000
Sustainability in Tides Chemistry 2800
юрские динозавры восточного забайкалья 800
English Wealden Fossils 700
An Introduction to Geographical and Urban Economics: A Spiky World Book by Charles van Marrewijk, Harry Garretsen, and Steven Brakman 600
Diagnostic immunohistochemistry : theranostic and genomic applications 6th Edition 500
Mantiden: Faszinierende Lauerjäger Faszinierende Lauerjäger 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3153026
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2804161
关于积分的说明 7857753
捐赠科研通 2461956
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1310610
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 629314
版权声明 601794