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近日,催化领域国际知名化学期刊ACS Catalysis在线发表了香港宝典现场直播化学与制药工程香港宝典现场直播光催化谢海泉教授团队题为“Boosting Carrier Separation on a BiOBr/Bi4O5Br2 Direct Z?Scheme Heterojunction for Superior Photocatalytic Nitrogen Fixation”的研究成果。《ACS Catalysis》是美国化学会的旗舰期刊,被公认为国际化学领域的顶尖杂志之一,目前影响因子为12.9,属于化学学科Top期刊、中科院1区期刊。香港宝典现场直播2021级硕士研究生王慧青为该论文的第一作者,香港宝典现场直播为第一完成单位,香港宝典现场直播金晓丽博士、哈尔滨工业大学吕查德教授和三峡大学叶立群教授为共同通讯作者。

光催化固氮是一种温和条件下生产NH3的技术。然而,光生载流子分离效率较低和N2活化能力较差仍然是实现高效光催化固氮的主要障碍。针对这一问题,该论文通过一步溶剂热法成功制备了不含电子介质的直接Z型BiOBr/Bi4O5Br2异质结。BiOBr和Bi4O5Br2之间的密切接触驱动光生电子通过界面从Bi4O5Br2转移到BiOBr,随后富集在BiOBr中的电子向吸附的N2迁移,有效活化了N2分子,降低了*NNH3→*N的反应能垒,最终促进了N2向NH3的转化。在不加牺牲试剂的情况下NH3的产率高达66.87 μmol g?1h?1,分别是BiOBr和Bi4O5Br2的3.3倍和5.6倍。该研究为在异质结体系上实现高效光催化固氮提供了重要的借鉴意义。

论文链接:https://doi.org/10.1021/acscatal.3c06169

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