本發明公開了一種鋰離子插層氧化鉬材料及其制備方法和應用,包括如下步驟:將鉬粉溶于過氧化氫得混合溶液,然后將該混合溶液與無水乙醇混合,溶劑熱法制備氧化鉬納米片;將制備的氧化鉬納米片和鋰鹽均勻分散于水溶液中,水熱反應得到鋰離子插層的氧化鉬納米片。鋰離子插層氧化鉬使得五價鉬含量提高,并增加了表面氧空位的濃度,使得氮氣在催化劑表面更容易吸附活化,氮氣還原的決速步驟的反應勢壘大幅度降低。同時,由于鋰離子的插層,催化劑對H+的吸附能降低,使得催化劑對的氫氣選擇性降低,電子更多地用于氮氣還原。
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