Nb2CTx-MXene負載氮化硼量子點(BNQDs@Nb2CTx)的介紹
本文詳細介紹了Nb2CTx-MXene負載BN量子點（BNQDs@Nb2CTx）的合成及其電催化NRR性能，并通過原理計算研究了BNQDs@Nb2CTx的NRR催化機理。
圖1. BNQDS@Nb2CTx的合成過程示意圖
BNQDs可以和Nb2CTx自組裝形成BNQDs@Nb2CTx異質結構，BNQDs@Nb2CTx表現出NRR性能，主要來自于二者多方面的協同作用：1）BNQDs@Nb2CTx界面電子強耦合增強了整體的導電性，有利于NRR過程的電子傳輸；2)Nb2CTx限制了BNQDs聚集，而BNQDs作為間隔物阻止了Nb2CTX納米片的堆積，大化暴露了活性位點；3)BNQDs具有HER惰性特點，可限制Nb2CTx表面的析氫反應，從而提升了NRR選擇性；4)BNQDs表面具有豐富的N2吸附位點，有利于N2的吸附。
DFT計算進一步表明：BNQDs和N2CTx的協同作用能夠創建高活性界面-B位點，界面-B位點作為主要的活性中心，具有很強的π-電子反饋能力來促進N2的活化。NRR過程中，而Nb2CTx表面的O位點傾向于吸附H。然后在施加電壓的情況下，界面-B位點吸附的N2可與Nb2CTx表面O位點提供的H結合進行連續加氫反應，從而促進了NRR過程的持續進行。
圖2. a) BNQDs的TEM圖像（插圖：BNQDs尺寸分布）。b) 純N2CTx納米片的TEM圖像。c) BNQDs@Nb2CTx的TEM圖像。d) 純Nb2CTx 納米片的HRTEM圖像。e) BNQDs@Nb2CTx的HRTEM圖像和 f) 相應的彩色圖像。g) BNQDs@Nb2CTx的高倍HRTEM圖像（插圖：黃色圓圈區域的快速傅立葉變換 (FFT) 圖像）。h) BNQDs@Nb2CTx的STEM和相應的元素映射圖像。
圖3. a）BNQDs和BNQDs@Nb2CTx的XRD圖譜。b-f) BNQDs@Nb2CTx的XPS光譜：B1s (b)；N1s (c); Nb3d (d); C1s (e); O1s (f)。g) BNQD 和 h) Nb2CTx的平均電位分布。i) BNQDs 和 Nb2CTx 之間的電子轉移示意圖。j) BNQDs@Nb2CTx的電子定位函數圖像。k) BNQDs和BNQDs@Nb2CTx的 PDOS。
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圖4. a) BNQDs@Nb2CTx在各種溶液中的LSV曲線。b,c) 獲得的NH3產率和FE（三個測量值）。d) BNQDs、Nb2CTx和BNQDs@Nb2CTx在相同條件下在-0.4 V的NRR電解2小時后的NH3產率。e) 1H NMR測量。f) Ar/N2交替循環試驗。g) 循環測試。h) 長期計時電流法測試。i) 在-0.4 V下初始和后NRR電解（24小時后）的NH3產率。
圖5. a) Top-B位點上N2吸附的優化結構。b) 界面B位點上N2吸附的優化結構，以及c) 相應的電荷差異。d) 在top-B 和interface-B 位點上*N2的PDOS。e) 在零和-0.71 V的應用能量下界面-B位點上反應途徑的自由能分布。f) BNQDs@Nb2CTx的NRR過程機理圖。
Nb2C|Ti2C|Mo2C|V2C Mxene 量子點(5-10nm)
單層大尺寸(>5微米)Ti2C -mxene 膠體溶液|cas12316-56-2
單原子Pt 摻雜Ti2C mxene|cas12316-56-2
單原子Pt摻雜Ti3C2 mxene|cas12363-89-2
單層大尺寸(>5微米)Ti3C2 -mxene 膠體溶液|cas12363-89-2
自支撐膜材料 Ti3C2 MXenes材料|cas12363-89-2
氮硫摻雜改性 Ti3C2Tx mxene|cas12363-89-2
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