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Tailoring N‐Terminated Defective Edges of Porous Boron Nitride for Enhanced Aerobic Catalysis

催化作用 电负性 材料科学 密度泛函理论 氮化硼 纳米颗粒 化学工程 多孔性 纳米技术 无机化学 化学 计算化学 有机化学 冶金 复合材料 工程类
作者
Peiwen Wu,Shize Yang,Wenshuai Zhu,Hongping Li,Yanhong Chao,Huiyuan Zhu,Yan Zhao,Sheng Dai
出处
期刊:Small [Wiley]
卷期号:13 (44) 被引量:67
标识
DOI:10.1002/smll.201701857
摘要

Tailoring terminated edge of hexagonal boron nitride (h-BN) for enhancing catalysis has turned to be an imperative for the rational design of a highly active aerobic catalyst. Herein, a tailoring N-terminated porous BN (P-BN) strategy is reported with a zinc (Zn) salt as a dual-functional template. The Zn salt acts as both an in situ template and an N-terminated defective edges directing agent. The zinc salt template turns to Zn nanoparticles (Zn NPs) and functions as physical spacers, which are subsequently removed at a higher temperature, for producing P-BN, whose high surface area is high to 1579 m2 g-1 . Moreover, because of the lower electronegativity of Zn, boron (B) atoms are partly replaced by Zn atoms and ultimately preferred to N-terminated edges with the volatilization of Zn NPs. Owing to the moderate dissociative energy of oxygen atoms on N-terminated edges, the N-terminated edges are proved to be the origin of an enhanced aerobic catalytic activity by density functional theory (DFT) calculations. Moreover, the DFT calculation result is experimentally verified.
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