Boosting photocatalytic nitrogen reduction reaction by Jahn-Teller effect

光催化 X射线光电子能谱 光电流 化学 吸附 光致发光 光化学 路易斯酸 催化作用 无机化学 材料科学 化学工程 物理化学 有机化学 光电子学 工程类
作者
Li Wang,Ben Ma,Yiran Teng,Wansheng Ruan,Gangya Cheng,Xinyu Zhang,Zhihui Li,Zhian Li,Chengyue Han,Alex O. Ibhadon,Fei Teng
出处
期刊:Journal of Colloid and Interface Science [Elsevier BV]
卷期号:650 (Pt A): 426-436 被引量:12
标识
DOI:10.1016/j.jcis.2023.06.191
摘要

Compared with traditional the Haber-Bosch process, photocatalytic ammonia production has attracted a considerable attention due to its advantages of low energy consumption and sustainability. In this work, we mainly study the photocatalytic nitrogen reduction reaction (NRR) on MoO3·0.55H2O and α-MoO3. Structure analysis shows that compared to α-MoO6, the [MoO6] octahedrons in MoO3·0.55H2O obviously distort (Jahn-Teller distortion), leading to the formation of Lewis acid active sites that favors the adsorption and activation of N2. X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) further confirms the formation of more Mo5+ as Lewis acid active sites in MoO3·0.55H2O. Transient photocurrent, photoluminescence and electrochemical impedance spectra (EIS) confirmed that MoO3·0.55H2O has a higher charge separation and transfer efficiency than α-MoO3. Density functional theory (DFT) calculation further confirmed that the N2 adsorption on MoO3·0.55H2O is more favorable thermodynamically than that on α-MoO3. As a result, under visible light irradiation (λ ≥ 400 nm) for 60 min, an ammonia production rate of 88.6 μmol·gcat-1 was achieved on MoO3·0.55H2O, which is about 4.6 times higher than that on α-MoO3. In comparison to other photocatalysts, MoO3·0.55H2O exhibits an excellent photocatalytic NRR activity under visible light irradiation without using sacrificial agent. This work offers a new fundamental understanding to photocatalytic NRR from the viewpoint of crystal fine structure, which benefits designing efficient photocatalysts.
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
1秒前
墨染完成签到 ,获得积分10
1秒前
傻傻的之卉完成签到,获得积分10
2秒前
001完成签到,获得积分10
3秒前
研友_5Zl9D8完成签到,获得积分10
3秒前
wp4605完成签到,获得积分10
3秒前
燕燕完成签到,获得积分10
4秒前
牛马完成签到,获得积分10
4秒前
gz发布了新的文献求助10
4秒前
Chris完成签到 ,获得积分10
4秒前
多余完成签到,获得积分10
4秒前
张晓芮完成签到 ,获得积分10
5秒前
天青色等烟雨完成签到,获得积分10
5秒前
xuli21315完成签到 ,获得积分0
5秒前
沉默的雪枫应助vv采纳,获得10
7秒前
韶可愁完成签到,获得积分10
8秒前
海心完成签到,获得积分10
8秒前
完美世界应助001采纳,获得10
8秒前
玺月洛离完成签到,获得积分10
9秒前
jzmulyl完成签到,获得积分10
10秒前
我爱科研发布了新的文献求助10
10秒前
xiong完成签到,获得积分10
15秒前
娇气的萝卜糕完成签到,获得积分10
16秒前
清脆诗兰完成签到 ,获得积分10
17秒前
笑点低的项链完成签到 ,获得积分10
17秒前
负责的归尘完成签到,获得积分10
17秒前
幸福的襄完成签到,获得积分10
18秒前
20秒前
彩色的蓝天完成签到,获得积分10
20秒前
jzmupyj完成签到,获得积分10
21秒前
kai完成签到,获得积分10
21秒前
Novice6354完成签到 ,获得积分10
21秒前
我爱科研完成签到 ,获得积分10
21秒前
24秒前
24秒前
Jenifer完成签到,获得积分10
24秒前
doctor杨完成签到,获得积分10
25秒前
25秒前
小文完成签到 ,获得积分10
26秒前
Saunak完成签到,获得积分10
28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
Molecular Mechanisms of Photosynthesis, 4th Edition 1000
Organic Reactions, Volume 116 1000
Current concepts in cutaneous toxicity : proceedings of the Fourth Conference on Cutaneous Toxicity, Washington, D.C., May 9-11, 1979 1000
The recovery-stress questionnaires : user manual 800
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 7257747
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8879654
关于积分的说明 18757915
捐赠科研通 6938123
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3201148
关于科研通互助平台的介绍 2375264
邀请新用户注册赠送积分活动 2176982