Hydroxyl-Bonded Ru on Metallic TiN Surface Catalyzing CO2 Reduction with H2O by Infrared Light

化学 光催化 红外线的 漫反射红外傅里叶变换 光化学 红外光谱学 密度泛函理论 傅里叶变换红外光谱 X射线吸收光谱法 金属 吸收光谱法 催化作用 无机化学 计算化学 化学工程 光学 有机化学 工程类 物理
作者
Bo Su,Yuehua Kong,Sibo Wang,Shouwei Zuo,Wei Lin,Yuanxing Fang,Yidong Hou,Guigang Zhang,Huabin Zhang,Xinchen Wang
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:145 (50): 27415-27423 被引量:80
标识
DOI:10.1021/jacs.3c08311
摘要

Synchronized conversion of CO2 and H2O into hydrocarbons and oxygen via infrared-ignited photocatalysis remains a challenge. Herein, the hydroxyl-coordinated single-site Ru is anchored precisely on the metallic TiN surface by a NaBH4/NaOH reforming method to construct an infrared-responsive HO-Ru/TiN photocatalyst. Aberration-corrected high-angle annular dark-field scanning transmission electron microscopy (ac-HAADF-STEM) and X-ray absorption spectroscopy (XAS) confirm the atomic distribution of the Ru species. XAS and density functional theory (DFT) calculations unveil the formation of surface HO-RuN5–Ti Lewis pair sites, which achieves efficient CO2 polarization/activation via dual coordination with the C and O atoms of CO2 on HO-Ru/TiN. Also, implanting the Ru species on the TiN surface powerfully boosts the separation and transfer of photoinduced charges. Under infrared irradiation, the HO-Ru/TiN catalyst shows a superior CO2-to-CO transformation activity coupled with H2O oxidation to release O2, and the CO2 reduction rate can further be promoted by about 3-fold under simulated sunlight. With the key reaction intermediates determined by in situ diffuse reflectance infrared Fourier transform spectroscopy (DRIFTS) and predicted by DFT simulations, a possible photoredox mechanism of the CO2 reduction system is proposed.
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
1秒前
脑洞疼应助大气的寻桃采纳,获得30
2秒前
李健应助livresse采纳,获得10
3秒前
万能图书馆应助san采纳,获得10
3秒前
专注丸子发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
负责躺平发布了新的文献求助10
5秒前
鱼跃完成签到 ,获得积分10
5秒前
ysw979完成签到,获得积分10
5秒前
烂漫念文发布了新的文献求助30
6秒前
6秒前
6秒前
FFFFF发布了新的文献求助10
6秒前
angelfern发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
同城代打发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
8秒前
无限飞丹发布了新的文献求助10
9秒前
支翰完成签到 ,获得积分10
9秒前
10秒前
JamesPei应助南京小鱼儿采纳,获得10
10秒前
勤奋映之发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
12秒前
Lucas应助ysw979采纳,获得10
12秒前
13秒前
13秒前
15秒前
16秒前
MADKAI发布了新的文献求助10
16秒前
san发布了新的文献求助10
16秒前
16秒前
科研通AI2S应助朱定mn采纳,获得10
18秒前
18秒前
雪茶发布了新的文献求助20
19秒前
20秒前
Dester发布了新的文献求助10
20秒前
fgh发布了新的文献求助10
20秒前
JL完成签到,获得积分10
21秒前
高分求助中
The ACS Guide to Scholarly Communication 2500
Microlepidoptera Palaearctica, Volumes 1 and 3 - 13 (12-Volume Set) [German] 1122
PraxisRatgeber Mantiden., faszinierende Lauerjäger. – Buch gebraucht kaufen 700
Mantiden - Faszinierende Lauerjäger – Buch gebraucht kaufen 700
Ожившие листья и блуждающие цветы. Практическое руководство по содержанию богомолов [Alive leaves and wandering flowers. A practical guide for keeping praying mantises] 500
Development of a new synthetic process for the synthesis of (S)-methadone and (S)- and (R)-isomethadone as NMDA receptor antagonists for the treatment of depression 500
A Dissection Guide & Atlas to the Rabbit 500
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 3094678
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2746470
关于积分的说明 7590539
捐赠科研通 2397890
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1272222
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 615340
版权声明 598860