Interspersed Bi Promoting Hot Electron Transfer of Covalent Organic Frameworks Boosts Nitrogen Reduction to ammonia

共价有机骨架 氨生产 材料科学 催化作用 吸附 电子转移 化学工程 共价键 金属有机骨架 光化学 化学物理 纳米技术 物理化学 化学 有机化学 工程类
作者
Mingfei Yu,Yueling Chen,Ming Gao,Guocheng Huang,Qiaoshan Chen,Jinhong Bi
出处
期刊:Small [Wiley]
卷期号:19 (7) 被引量:31
标识
DOI:10.1002/smll.202206407
摘要

Seeking highly-efficient, non-pollutant, and chemically robust photocatalysts for visible-light-driven ammonia production still remained challenging, especially in pure water. The key bottle-necks closely correlate to the nitrogen activation, water oxidization, and hydrogen evolution reaction (HER) processes. In this study, a novel Bi decorated imine-linked COF-TaTp (Bi/COF-TaTp) through N-Bi-O coordination is reasonably designed to achieve a boosting solar-to-ammonia conversion of 61 µmol-1 g-1 h-1 in the sacrificial-free system. On basis of serial characterizations and DFT calculations, the incorporated Bi is conducive to the acceleration of charge carriers transfer and N2 activation through the donation and back-donation mode. The N2 adsorption energy of 5% Bi/COF-TaTp is calculated to be -0.19 eV in comparison with -0.09 eV of the pure COF-TaTp and the electron exchange between N2 and the modified catalyst is much more intensive. Moreover, the accompanied hydrogen production process is effectively inhibited by Bi modification, demonstrated by the higher energy barrier for HER over Bi/COF-TaTp (2.62 eV) than the pure COF-TaTp (2.31 eV) when using H binding free energy (ΔGH* ) as a descriptor. This work supplies novel insights for the design of photocatalysts for N2 reduction and intensifies the understanding of N2 adsorption and activation over covalent organic frameworks-based materials.
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
Akim应助Chris采纳,获得10
2秒前
芬芬发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
周艳鸿完成签到,获得积分10
3秒前
7秒前
swslgd发布了新的文献求助10
8秒前
wyling完成签到,获得积分10
9秒前
小涵发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
Hou完成签到,获得积分10
11秒前
NINISO发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
孙文杰完成签到 ,获得积分10
12秒前
英姑应助一个小胖子采纳,获得10
14秒前
科研通AI6.3应助fortune采纳,获得10
15秒前
15秒前
Linky完成签到 ,获得积分10
15秒前
无极微光应助Pan采纳,获得20
18秒前
_升_发布了新的文献求助10
18秒前
hhhhh发布了新的文献求助10
18秒前
wangboy39完成签到,获得积分10
19秒前
swslgd完成签到,获得积分10
19秒前
20秒前
20秒前
Mississippiecho完成签到,获得积分10
21秒前
科研通AI2S应助蛋黄派采纳,获得10
22秒前
22秒前
22秒前
cdercder应助科研通管家采纳,获得10
23秒前
所所应助科研通管家采纳,获得10
23秒前
Mxxxc应助科研通管家采纳,获得10
23秒前
芬芬发布了新的文献求助10
24秒前
共享精神应助科研通管家采纳,获得30
24秒前
Twonej应助科研通管家采纳,获得30
24秒前
天天快乐应助科研通管家采纳,获得10
24秒前
JamesPei应助科研通管家采纳,获得10
25秒前
清野应助科研通管家采纳,获得10
25秒前
李爱国应助科研通管家采纳,获得10
25秒前
Twonej应助科研通管家采纳,获得30
25秒前
汉堡包应助科研通管家采纳,获得10
25秒前
高分求助中
液晶指向矢仿真分析数据集 8888
Invited Discussant 63O and 64O 1000
Ideology and Meaning-Making under the Putin Regime 750
Petrology and Plate Tectonics 500
Writing Systems 500
A Handbook of User Experience Research & Design in Libraries 400
Understanding Modeling and Simulation of Polymerization Reactions 400
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 计算机科学 化学工程 生物化学 物理 内科学 复合材料 催化作用 光电子学 物理化学 电极 细胞生物学 基因 遗传学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6896799
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8592409
关于积分的说明 18244363
捐赠科研通 6293693
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3060847
关于科研通互助平台的介绍 2079818
邀请新用户注册赠送积分活动 2038622