环境材料:精准构筑石墨炔/氧化铁异质结界面用于光催化固氮

科技工作者之家 2020-11-09

来源:今日新材料

在常温、常压及光照条件下实现高效、高选择性固氮至今仍是一个世界性的难题。铁基催化剂因其在固氮过程中的关键作用受到研究者们广泛关注,然而较低的产氨效率和反应选择性严重制约了铁基催化剂的发展。

中国科学院化学研究所李玉良院士基于石墨炔独特性质,提出了“金属原子锚定-成核生长”可控构筑半导体异质结界面结构新理念,实现了对四氧化三铁晶体结构和形貌的双重调控,改变了Fe原子的配位环境和价态,激发出材料优异的光催化活性,实现了在常温、常压和光照下高效固氮。石墨炔独特的表面高分布的炔键、天然的表面孔洞结构和天然带隙等性质,使其在光催化剂制备过程中展现出天然的优势,为具有清晰化学组成、确定价态的新型异质结界面精准制备提供了一个新理念。在本研究中,石墨炔/四氧化三铁异质结通过简单可控的两步法合成。SEM及TEM结果表明石墨炔能够对四氧化三铁的形貌进行有效调控。EXAFS、XANES、XPS和Raman等测试结果都表明,石墨炔能对四氧化三铁晶体中铁的配位环境进行不同程度的调控,有效调控其分子构型,产生新的活性位点,从而实现对其催化性能的选择性调控,获得了具有高光催化性能的异质结构催化剂。

文献链接:
https://doi.org/10.1002/anie.202012357

原文链接:
https://www.toutiao.com/i6892213193943450120/?tt_from=weixin&utm_campaign=client_share&wxshare_count=1&timestamp=1604741239&app=news_article&utm_source=weixin&utm_medium=toutiao_ios&use_new_style=1&req_id=202011071727180101290350941F651F42&group_id=6892213193943450120



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