Pt@BaSrTiO_(3)纳米材料的制备及其光电化学合成氨性能的研究

作     者：张静 郭瑞霞 浮建军 尹诗斌 沈培康 张信义 Jing Zhang;Rui-Xia Guo;Jian-Jun Fu;Shi-Bin Yin;Pei-Kang Shen;Xin-Yi Zhang

作者机构：广西大学可再生能源材料协同创新中心广西南宁530004 广西大学化学化工学院广西南宁530004 湖北大学微电子与光电子信息系铁压电材料与器件湖北省重点实验室湖北武汉430062 

基　　金：国家自然科学基金项目(编号21972027)资助 

出 版 物：《电化学》 (Journal of Electrochemistry)

年 卷 期：2022年第28卷第4期

页      码：37-47页

摘      要：氨是一种重要的工业原料,也是一种潜在的绿色能源,在环境条件下利用可再生能源将氮气还原合成氨是一种有吸引力的方法,但是开发高效光电化学合成氨的催化剂仍然是一个挑战。在此,采用两步法制备BaSrTiO_(3),并用管式炉煅烧将Pt纳米颗粒修饰在BaSrTiO_(3)上制备Pt@BaSrTiO_(3)。采用XRD、BET、XPS、SEM、TEM、UV-Vis和PL进行表征,分析所得催化剂的晶体结构、形貌和光学性能。研究BaSrTiO_(3)和Pt@BaSrTiO_(3)在常温常压下光电化学合成氨性能。结果表明Pt@BaSrTiO_(3)在-0.3 V(***)电位下合成氨的产率为26.57×10^(-8) mol·h^(-1)·mg^(-1),是纯BaSrTiO_(3)的2倍(13.12×10^(-8) mol·h^(-1)·mg^(-1))。另外,Pt@BaSrTiO_(3)作为催化剂在-0.3 V(***)的法拉第效率为5.43%。通过在BaSrTiO_(3)上修饰Pt,增加催化剂的活性位点。修饰Pt减小催化剂的带隙,可见光吸收范围增大。此外,Pt-BST异质结结构进一步增强电荷分离和转移,抑制电子-空穴对的复合从而提高电荷分离效率。这项工作为进一步设计钙钛矿催化剂来提高氨的产率提供了良好的思路。

主 题 词：合成氨 氮还原 铂 钛酸锶钡 

学科分类：081702[081702] 081705[081705] 07[理学] 08[工学] 0817[工学-轻工类] 070205[070205] 080501[080501] 080502[080502] 0805[工学-能源动力学] 0702[理学-物理学类] 

D　O　I：10.13208/j.electrochem.210616

馆 藏 号：203111722...