1. 文章信息

标题：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. 文章链接

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年影响因子：8.198

分区信息：中科院1区Top；JCR分区（Q1）

涉及研究方向：光催化

4. 作者信息：第一作者是广州大学博士张文生。通讯作者为广州大学韩冬雪教授、广州大学何颖实验员。

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

文中所述设备由北京中教金源科技有限公司提供，设备型号:CEL-GPPCL

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

利用水作为还原剂将氮气（N₂）进行光催化固定是一种令人鼓舞的未来氨合成策略，这有助于人们开发高效的光催化剂，以提高太阳光利用率，并提高固定N2的催化效率。赤铁矿(α-Fe₂O₃)是一种稳定性高、成本低廉、天然丰度高的半导体光催化剂，从经济效益上讲是可见光驱动N₂-NH₃转化的理想催化剂，但相关研究报道较少。这是因为单一组分Fe₂O₃光催化剂的光生电子还原能力普遍较低、具有严重的电子空穴重组现象和有限的表面活性位点，限制了其在光催化固氮领域的发展。为克服这一问题，

本文构建了表面磷掺杂含稳定Ti³⁺位点的锐钛矿TiO₂（Ti_xO_y-P_z）层，来增强α-Fe₂O₃立方体的光催化N2还原反应（pNRR）性能。通过PH₃处理，在Ti_xO_y-P_z层上诱导不饱和Ti³⁺物种来作为活性位点，实现对N₂分子的高吸附和活化。同时，磷掺杂形成的部分金属钛缺陷使催化剂的结构更加稳定。此外，通过程序升温氮气吸脱附（TPD）和瞬态荧光衰变曲线证明了Fe₂O₃@Ti_xO_y-P_z的Ti³⁺物种是N₂化学吸附和活化的活性位点。Fe₂O₃@Ti_xO_y-P_z纳米杂化催化剂利用Ti_xO_y-P_z层表面的Ti³⁺位点和界面耦合的优势，实现了在环境条件下有效地将N₂光还原为NH₃；这为设计和开发具有优异光催化固氮性能的纳米催化剂提供了一种新的视角。

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