Dual Defects‐Induced Iron Single Atoms Immobilized in Metal–Organic Framework‐Derived Hollow BiOBr Microtubes for Low‐Barrier Photocatalytic Nitrogen Reduction

光催化 催化作用 反键分子轨道 材料科学 光化学 部分 氧气 氨生产 原子轨道 化学工程 化学 电子 有机化学 工程类 物理 量子力学
作者
Xiaosong Wang,Rong Gao,Guilan Fan,Yan Guo,Chenhui Han,Yuliang Gao,Ao Shen,Limin Wu,Xiaojun Gu
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
卷期号:64 (17): e202501297-e202501297 被引量:41
标识
DOI:10.1002/anie.202501297
摘要

Abstract The rational design of single‐atom catalysts with precise coordination environment and high separation efficiency of photogenerated carriers is critical yet challenging to achieve efficient photocatalytic nitrogen reduction. Herein, we design and construct a defective photocatalyst featuring Fe single atoms immobilized in hollow BiOBr microtube using a plasma‐assisted synthesis strategy, where the Bi‐based metal–organic framework is used as sacrificial template. The dual vacancies of oxygen (V O ) and bromine (V Br ) are created in the BiOBr microtube and induce the formation of coordinatively unsaturated FeO 5 configuration, where four oxygen atoms are from [Bi 2 O 2 ] 2+ units and one oxygen atom is located in the V Br . Specially, the hollow catalyst with dual defects and FeO 5 moiety exhibits 1.4 and 2.2 times higher ammonia production activity than another two V Br ‐featuring catalysts with coordinatively saturated FeO 6 configuration and unsaturated FeO 4 configuration, respectively. As revealed by experimental and theoretical calculation results, the optimized catalyst with the FeO 5 configuration reduces the energy barrier of electron transfer from Fe 3d orbitals to antibonding orbitals of N 2 molecules, which favors the formation of a key *NNH intermediate in the N 2 fixation reaction and the resultant efficient ammonia production.
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
KK完成签到,获得积分10
1秒前
0077发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
2秒前
3秒前
Listeel完成签到,获得积分10
3秒前
研友_VZG7GZ应助项人采纳,获得10
3秒前
LL发布了新的文献求助10
4秒前
结实楷瑞完成签到 ,获得积分10
6秒前
慕青应助任性的大象采纳,获得10
6秒前
6秒前
石建伟完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
fan完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
777完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
小章子冰箱完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
10秒前
TBHP完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
李健的粉丝团团长应助jdy采纳,获得10
11秒前
紫色水晶之恋应助111采纳,获得10
11秒前
巫马尔槐发布了新的文献求助10
12秒前
13秒前
花落梦幻发布了新的文献求助10
13秒前
qiaomai发布了新的文献求助20
13秒前
13秒前
无梦亦无影完成签到,获得积分10
13秒前
陆佰发布了新的文献求助10
13秒前
14秒前
14秒前
闪闪白卉发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
16秒前
16秒前
策略完成签到,获得积分10
17秒前
susu发布了新的文献求助10
17秒前
18秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(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
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 510
Reading and Understanding Health Research 500
Social Skills Improvement System-Rating Scales--Chinese Version 500
Dynamische Polarisation von H-1 und B-11 in (CH-3)-3NBH-3 500
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 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7251623
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8874094
关于积分的说明 18730802
捐赠科研通 6931500
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3199488
关于科研通互助平台的介绍 2374331
邀请新用户注册赠送积分活动 2174074