Fe掺杂欧姆肖特基异质结

NO₃⁻还原N₂选择性92%

Fe掺杂Ni₂P与单层Ti₃C₂构建的欧姆肖特基异质结，通过增强含氧反应物吸附、降低还原过电位并促进光生载流子分离，高效光催化还原NO₃⁻并高选择性生成N₂，同时兼具电容特性。

Wang, Ziqun · Hengtong, Xia · Zhihao, Chen · 杨文忠

Journal of Materials Science and Technology 2024

参数信息

NO₃⁻还原量

0.42 mg/L

N₂选择性

92 %

量子效率

56.22 %

量子效率

45.2 %

量子效率

36.4 %

析氢速率

19.18 mmol·h⁻¹

技术优势

N₂选择性高达92%

Fe掺杂和欧姆肖特基异质结促进载流子分离，并降低还原过电位，使NO₃⁻定向转化为N₂而非副产物。

可见光量子效率显著

在550 nm处量子效率仍达36.4%，突破以往催化剂在长波长可见光区效率低的瓶颈。

兼具电容特性

0.1FNP的电容特性可储存光生电荷，抑制复合，增强还原能力。

应用场景

• 光催化水处理：可在光照下将水中硝酸盐还原为无害氮气，无需额外化学试剂。
• 硝酸盐废水处理：高效将高浓度硝酸盐废水转化为N₂，避免二次污染。
• 人工光合作用：利用可见光驱动还原反应，模拟自然光合作用固氮过程。
• 电催化还原：催化剂的电容特性可增强电催化还原中的电荷存储与转移。