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1. 文章信息

標題：Stable Ti3+ Sites Derived from the TixOy-Pz Layer Boost Cubic Fe2O3 for Enhanced Photocatalytic N2 Reduction

DOI：https://doi.org/10.1021/acssuschemeng.1c05890

2. 文章鏈接

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acssuschemeng.1c05890

3. 期刊信息

期刊名：ACS Sustainable Chemistry & Engineering

ISSN：2168-0485

2021年影響因子：8.198

分區(qū)信息：中科院1區(qū)Top；JCR分區(qū)（Q1）

涉及研究方向：光催化

4. 作者信息：第一作者是廣州大學(xué)博士張文生。通訊作者為廣州大學(xué)韓冬雪教授、廣州大學(xué)何穎實驗員。

5. 正文中標記了“The photochemical reactor was installed on the CEL-GPPcL system (Beijing China Education Au-light Company) with a 300 W Xe lamp.”.

文中所述設(shè)備由北京中教金源科技有限公司提供，設(shè)備型號:CEL-GPPCL

The photochemical reactor was installed on the CEL-GPPcL system (Beijing China Education Au-light Company) with a 300 W Xe lamp.

利用水作為還原劑將氮氣（N₂）進行光催化固定是一種令人鼓舞的未來氨合成策略，這有助于人們開發(fā)高效的光催化劑，以提高太陽光利用率，并提高固定N2的催化效率。赤鐵礦(α-Fe₂O₃)是一種穩(wěn)定性高、成本低廉、天然豐度高的半導(dǎo)體光催化劑，從經(jīng)濟效益上講是可見光驅(qū)動N₂-NH₃轉(zhuǎn)化的理想催化劑，但相關(guān)研究報道較少。這是因為單一組分Fe₂O₃光催化劑的光生電子還原能力普遍較低、具有嚴重的電子空穴重組現(xiàn)象和有限的表面活性位點，限制了其在光催化固氮領(lǐng)域的發(fā)展。為克服這一問題，

本文構(gòu)建了表面磷摻雜含穩(wěn)定Ti³⁺位點的銳鈦礦TiO₂（Ti_xO_y-P_z）層，來增強α-Fe₂O₃立方體的光催化N2還原反應(yīng)（pNRR）性能。通過PH₃處理，在Ti_xO_y-P_z層上誘導(dǎo)不飽和Ti³⁺物種來作為活性位點，實現(xiàn)對N₂分子的高吸附和活化。同時，磷摻雜形成的部分金屬鈦缺陷使催化劑的結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定。此外，通過程序升溫氮氣吸脫附（TPD）和瞬態(tài)熒光衰變曲線證明了Fe₂O₃@Ti_xO_y-P_z的Ti³⁺物種是N₂化學(xué)吸附和活化的活性位點。Fe₂O₃@Ti_xO_y-P_z納米雜化催化劑利用Ti_xO_y-P_z層表面的Ti³⁺位點和界面耦合的優(yōu)勢，實現(xiàn)了在環(huán)境條件下有效地將N₂光還原為NH₃；這為設(shè)計和開發(fā)具有優(yōu)異光催化固氮性能的納米催化劑提供了一種新的視角。

文章DOI : https://doi.org/10.1021/acssuschemeng.1c05890，原文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acssuschemeng.1c05890