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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BaSrTiO3，并用管式炉煅烧将Pt纳米颗粒修饰在BaSrTiO3上制备Pt@BaSrTiO3。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BaSrTiO3和Pt@BaSrTiO3在常温常压下光电化学合成氨性能。结果表明Pt@BaSrTiO3在-0.3 V(vs.RHE)电位下合成氨的产率为26.57×10-8mol·h-1·mg-1，是纯BaSrTiO3的2倍(13.12×10-8mol·h-1·mg-1)。另外，Pt@BaSrTiO3作为催化剂在-0.3 V(vs.RHE)的法拉第效率为5.43%。通过在BaSrTiO3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。
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