当前位置：
X-MOL 学术
›
J. Mater. Chem. A
›
论文详情
Our official English website, www.x-mol.net, welcomes your
feedback! (Note: you will need to create a separate account there.)
Increasing Mo5+ in M-doped La2(MoO4)3 (M = Fe, Co, Ni, Cu, and Zn) toward efficient electrocatalytic nitrogen fixation
Journal of Materials Chemistry A ( IF 10.7 ) Pub Date : 2024-05-17 , DOI: 10.1039/d4ta00454j
Liangqing Hu 1 , Yanming Guo 1 , Jin Chang 2 , Yinpeng Lu 1 , Xiaojiang Su 1 , Xinyi Zhang 1 , Di Geng 1 , Yueming Ren 1 , Tong Wei 1 , Hexin Zhang 1 , Jing Feng 1
Journal of Materials Chemistry A ( IF 10.7 ) Pub Date : 2024-05-17 , DOI: 10.1039/d4ta00454j
Liangqing Hu 1 , Yanming Guo 1 , Jin Chang 2 , Yinpeng Lu 1 , Xiaojiang Su 1 , Xinyi Zhang 1 , Di Geng 1 , Yueming Ren 1 , Tong Wei 1 , Hexin Zhang 1 , Jing Feng 1
Affiliation
|
The efficiency of the nitrogen reduction reaction (NRR) is limited by the stability of N2 and the sluggish reaction. In this work, a method to improve the NRR performance by modulating the Mo5+ content through A-site M doping is proposed. We synthesized A-site M (M = Fe, Co, Ni, Cu, and Zn) doped La2(MoO4)3 by a hydrothermal method. The enhanced electron-donating capacity of M (Fe > Co > Ni > Cu > Zn) facilitates the conversion of Mo6+ to Mo5+. The obtained order of Mo5+ percentage is (Fe: 52% > Co: 39% > Ni: 32% > Cu: 21% > Zn: 18%), which was proved by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and density functional theory (DFT) calculations. Importantly, the percentage of Mo5+ is positively correlated with the NH3 yield rate, faradaic efficiency (FE), and N2 adsorption energy. This correlation is because Mo5+ activates the N2 and promotes the hydrogenation reaction. Accordingly, the Fe-doped La2(MoO4)3 (Fe–LaMo) exhibits the highest Mo5+ content and presents advanced NRR performance (30.4 μg h−1 mgcat−1, 3.6%). The effort of Mo5+ is discussed. Meanwhile, the percentage of Mo5+ can be controlled by transition metal doping, which enables the modulation of the catalytic performance.
中文翻译：
增加 M 掺杂 La2(MoO4)3（M = Fe、Co、Ni、Cu 和 Zn）中的 Mo5+ 以实现高效的电催化固氮
氮还原反应（NRR）的效率受到N 2 稳定性和缓慢反应的限制。在这项工作中，提出了一种通过A位M掺杂调节Mo 5+ 含量来提高NRR性能的方法。我们通过水热法合成了A位M（M = Fe、Co、Ni、Cu和Zn）掺杂的La 2 (MoO 4 ) 3 。 M（Fe>Co>Ni>Cu>Zn）增强的给电子能力有利于Mo 6+ 向Mo 5+ 的转化。得到的Mo 5+ 百分比顺序为（Fe：52％> Co：39％> Ni：32％> Cu：21％> Zn：18％），并通过X射线光电子能谱证明(XPS) 和密度泛函理论 (DFT) 计算。重要的是，Mo 5+ 的百分比与 NH 3 产率、法拉第效率（FE）和 N 2 吸附能呈正相关。这种相关性是因为Mo 5+ 激活N 2 并促进氢化反应。因此，Fe掺杂的La 2 (MoO 4 ) 3 (Fe–LaMo)表现出最高的Mo 5+ 含量并呈现先进的 NRR 性能（30.4 μg h −1 mg cat −1 ， 3.6%）。讨论了 Mo 5+ 的努力。同时，Mo 5+ 的含量可以通过过渡金属掺杂来控制，从而实现催化性能的调节。
更新日期：2024-05-17
中文翻译：
增加 M 掺杂 La2(MoO4)3（M = Fe、Co、Ni、Cu 和 Zn）中的 Mo5+ 以实现高效的电催化固氮
氮还原反应（NRR）的效率受到N 2 稳定性和缓慢反应的限制。在这项工作中，提出了一种通过A位M掺杂调节Mo 5+ 含量来提高NRR性能的方法。我们通过水热法合成了A位M（M = Fe、Co、Ni、Cu和Zn）掺杂的La 2 (MoO 4 ) 3 。 M（Fe>Co>Ni>Cu>Zn）增强的给电子能力有利于Mo 6+ 向Mo 5+ 的转化。得到的Mo 5+ 百分比顺序为（Fe：52％> Co：39％> Ni：32％> Cu：21％> Zn：18％），并通过X射线光电子能谱证明(XPS) 和密度泛函理论 (DFT) 计算。重要的是，Mo 5+ 的百分比与 NH 3 产率、法拉第效率（FE）和 N 2 吸附能呈正相关。这种相关性是因为Mo 5+ 激活N 2 并促进氢化反应。因此，Fe掺杂的La 2 (MoO 4 ) 3 (Fe–LaMo)表现出最高的Mo 5+ 含量并呈现先进的 NRR 性能（30.4 μg h −1 mg cat −1 ， 3.6%）。讨论了 Mo 5+ 的努力。同时，Mo 5+ 的含量可以通过过渡金属掺杂来控制，从而实现催化性能的调节。
京公网安备 11010802027423号