Nb₂O₅/C/Nb₂C/g-C₃N₄光催化固氮

本發(fā)明公開(kāi)了一種Nb2O5/C/Nb2C/g?C3N4光催化固氮方法，通過(guò)在Nb2C上均勻生長(cháng)Nb2O5，然后在Nb2O5/C/Nb2C上原位生長(cháng)g?C3N4納米片，可以制備N(xiāo)b2O5/C/Nb2C/g?C3N4異質(zhì)結。在優(yōu)化的Nb2O5/C/Nb2C：g?C3N4比為1:1的情況下，Nb2O5/C/Nb2C/g?C3N4表現出較高的氮還原效率（0.365 mmol?h?1gcat?1，相比MXene衍生的Nb2O5/g?C3N4復合材料的氮還原效率提升9.1倍）。Nb2O5/C/Nb2C/g?C3N4的固氮性能增強應歸因于Nb2O5與導電Nb2C之間的緊密接觸引起的短程定向電荷傳輸促進(jìn)光生電子和空穴分離效率的提高。以及在Nb2O5/Nb2C界面處形成的肖特基結。通過(guò)進(jìn)一步優(yōu)化催化體系的pH，調節了反應性電子的濃度，并改善了質(zhì)子還原的能壘。通過(guò)NaOH溶液調節pH為9，氮還原效率可進(jìn)一步提升2.5倍（0.927 mmol?h?1gcat?1）。該催化劑制備方法簡(jiǎn)單易操作，可用于光催化高效固氮，反應條件溫和，催化劑容易回收利用。