钨原子掺杂的Ti3C2TxMXene材料在全光谱氮气光固定中的应用

• 作者: 李琪 徐佶粱 王三妹 喻开富 竹文坤 侯婷婷 张蓝天 张文华 梁叔全 王梁炳
• 来源期刊: 中国有色金属学报（英文版）
• 关键词: 氮固定 光催化 MXene 钨 全光谱
• 年，卷（期）: 2022,（1）
• 所属期刊栏目: 材料科学与工程|Materials Science and Engineering
• 页码范围: 233-250
• 页数: 18页
• 语种: 英文
• DOI: 10.1016/S1003-6326(21)65790-4

摘要

将W原子掺杂到Ti3C2TxMXene材料中,成功制备具有全光谱氮气光固定催化活性的W/Ti3C2Tx-U光催化剂.在室温且无任何牺牲剂条件下,该催化剂作用下NH3产率高达228μmol/(g·h).对W掺杂及超声插层处理对MXene材料催化性能的影响进行研究.采用扫描透射电子显微镜、电子自旋共振波谱、X射线光电子能谱、紫外?可见分光光度计、程序升温化学吸附分析仪及密度函数理论计算等多种方式对所得到的催化剂进行表征及研究.结果表明:Ti3C2TxMxene可收集紫外?可见光和近红外光以生成热电子;掺杂的W原子作为活性中心,向N2分子的反键轨道贡献电子,使N≡N的键长增加,从而促进N2分子的吸附和活化.