Fabrication of In2O3/In2S3 microsphere heterostructures for efficient and stable photocatalytic nitrogen fixation
Fabrication of In2O3/In2S3 microsphere heterostructures for efficient and stable photocatalytic nitrogen fixation
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In2O3/In2S3微球异质结构的制备用于高效稳定的光催化固氮
DOI：
10.1016/j.apcatb.2019.117932
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发表时间：
2019-11
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Xiufang Zhang
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Huichang Xu;Yu Wang;Xiaoli Dong;Nan Zheng;Hongchao Ma;Xiufang Zhang
采用两步水热法合成了一种新型的In 2 O3/In 2S 3微球异质结构。这些复合材料首次应用于在温和条件下有效地将N2固定为NH3，而无需任何有机清除剂和贵金属助催化剂。在这里，In 2S 3薄片原位生成并均匀组装在In 2 O3微球上。采用X射线粉末衍射（XRD）、场发射扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、X射线光电子能谱（XPS）、紫外可见漫反射光谱（DRS）、光致发光光谱（PL）、拉曼光谱、电子自旋共振（ESR）光谱和光电化学等手段对样品的相结构、形貌和氧空位进行了系统的表征。同时，光催化性能的研究可以证实，In 2 O3/In 2S 3（III）异质结构的固氮速率为40.04 μmol g-1h-1，分别是纯In 2 O3和In 2S 3的4.7和6.0倍。
The synthesis of a novel In2O3/In2S3microsphere heterostructures is conducted through a well-designed two-step hydrothermal method. These composites are first applied for efficient fixation of N2to NH3under mild conditions without any organic scavengers and precious-metal cocatalysts. Here the In2S3flakes are in situ generated and uniformly assembled on In2O3microsphere. The phase structures, morphologies and oxygen vacancies of the samples are systematically characterized by X-ray powder diffraction (XRD), field-emission scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), UV–vis diffuse-reflectance spectroscopy (DRS), and photoluminescence spectroscopy (PL), Raman, electron spin resonance (ESR) spectroscopy and photoelectrochemistry. Meanwhile, the investigation of photocatalytic performance can confirm that the nitrogen fixation rate of In2O3/In2S3(III) heterostructure is 40.04 μmol g−1h−1, which is about 4.7 and 6.0 times higher than that of pure In2O3and In2S3, respectively.
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