แนวคิดหลัก
利用AuRu雙金屬合金觸媒,通過等離子體誘導的熱電子促進氮物種的氫化和脫附,在常溫常壓下實現高效光驅動氨氣合成。
บทคัดย่อ
本研究設計了AuRu雙金屬合金觸媒,探討了不同Au:Ru比例對光催化氨氣合成的影響。結果顯示,AuRu0.2觸媒在100 mW/cm2可見光照射下表現最佳,反應速率達到約60 μmol/g/h,外量子效率約0.12%。
通過原位紅外光譜分析,發現光照條件下氮物種的氫化和脫附過程被加速,導致NH3中間體濃度顯著提高,而熱驅動反應則出現NH3濃度的非單調變化。量子化學計算進一步揭示,光激發可降低N2解離的能量障礙,使氫輔助的N2解離路徑成為關鍵反應步驟。
綜上所述,等離子體誘導的熱電子可有效調控氮物種的表面反應動力學,從而在常溫常壓下實現高效光驅動氨氣合成。這一機理洞見為設計高效光化學轉化系統提供了重要指導。
สถิติ
在100 mW/cm2可見光照射下,AuRu0.2觸媒的氨氣生成速率約為60 μmol/g/h。
在相同條件下,AuRu0.2觸媒的外量子效率約為0.12%。
คำพูด
"光驅動反應在較低溫度下可達到高於熱驅動反應的反應速率,表明存在非熱效應的貢獻。"
"在光照條件下,NH3*中間體濃度隨光強線性增加,而熱驅動反應則出現非單調變化,進一步支持了光誘導的非熱效應。"
"量子化學計算顯示,光激發可降低N2解離的能量障礙,使氫輔助的N2解離成為關鍵反應步驟。"