乐鱼平台,乐鱼平台(中国)付蓉课题组在光驱动合成氨反应研究上取得重要进展
近日,乐鱼平台,乐鱼平台(中国)化学化工学院付蓉课题组在《应用催化B:环境与能源》( Applied Catalysis B: Environment and Energy )发表了题为 《通过双活性位点协同促进氢溢出以实现高效的光驱动氮固定”(Promoting the hydrogen spillover via dual active sites synergistically for efficient photo-driven nitrogen fixation )的研究论文,揭示了丰富的Mo(V)物种与负载的Pt双活性位点协同作用,可以优化光驱动的氮还原和氢氧化。
光催化氨合成被认为是最有前途的领域,作为一种低碳生产NH3和储存H2的可持续策略,必将获得越来越多的关注。然而,一个巨大的挑战是如何设计理想的催化剂,为氮的活化和氢的解离同时提供高能活性位点。
付蓉课题组利用丰富的Mo(V)物种和Pt的协同作用,在室温光催化固氮反应中,实现了高效光驱动合成氨速率(3456 μg∙g-1∙h-1)。实验和理论证明,光催化性能的提高可归因于构建双活性位点,负载Pt助催化剂使氢活化位点(Pt-O桥)和氮活化位点(低价Mo物种)之间的H*迁移能垒低,可促进OV诱导的氢从Pt向MoO3-x溢出,进一步增加Mo(V)活性位点的数量。而邻近氧空位的Mo(V)物种具有出色的给电子能力和较强的氮化学吸附性,在促进氮解离方面发挥了关键作用。因此,丰富的Mo(V)物种与负载的Pt协同作用,可以优化光驱动的氮还原和氢氧化。该研究为合理设计高效的光驱动氨合成提供了新思路。
本次工作通过双活性位点的协同效应,建立了一种高效的光催化氨合成策略。实验和理论证明,该策略在可见光照射下增强氮的氢化和氢的溢出。低价态Mo物种作为化学吸附氮的活性位点,为氮分子提供了更多的光电子能量,从而增强了氮气还原能力。负载的Pt纳米颗粒助催化剂可以引发氢溢出,促进氮氢化,进一步增加Mo(V)的活性位点,并形成肖特基势垒以高效传递光激发电子。该研究为环境条件下的光驱动氮还原提供了一种前景广阔的方法,并揭示了协同效应的重要性。
该研究工作以我校为第一完成单位,乐鱼平台,乐鱼平台(中国)付蓉为第一作者,乐鱼平台,乐鱼平台(中国)付蓉和吉林大学李路教授为共同通讯作者。我校赵金生教授、曲孔岗副教授和陶硕副教授参与了部分研究工作。
该研究工作得到国家自然科学基金项目,山东省自然科学基金项目、吉林省自然科学基金项目、山东省高等学校青创团队项目和乐鱼平台,乐鱼平台(中国)光岳团队人才项目的支持。
(审核 孔祥晋)
聊大要闻
-
白金山深入一线进行开学前后勤保障指导工作2025-02-10
-
【中国青年报】报道乐鱼平台,乐鱼平台(中国)团委:“大思政课”里的“青”力量2025-02-07
-
马克思主义学院举行国家级、省部级课题“说课题”专题论证会2025-02-06
-
校领导慰问春节期间坚守岗位的后勤、安保工作人员2025-01-28
-
白成林春节前夕走访慰问坚守一线的教师2025-01-27
-
乐鱼平台,乐鱼平台(中国)召开科研工作月度推进会2025-01-26
-
李华锋带队到冠县座谈交流2025-01-26
-
校领导春节前夕走访慰问退休老领导、老同志2025-01-26
-
乐鱼平台,乐鱼平台(中国)共青团“学联观察”调研工作获团中央书面表扬2025-01-26
-
我校举办宁津县中小学校长培训班2025-01-24