近日，中國科學院高能物理研究所多學科中心核能化學課題組在金屬有機框架材料光催化固氮研究領域取得進展，研究員石偉群團隊報道了兩例基于紫精配體的自由基MOFs材料Gd-IHEP-7和Gd-IHEP-8。
此MOFs材料均表現出優異的光催化固氮活性，氨生成速率分別為128和220 μmol h-1 g-1，其中Gd-IHEP-8固氮效率與文獻同類材料相比提高17倍。同時，研究人員首次系統闡釋了MOFs材料高效固氮的機理。分析表明，Gd-IHEP-7為基于二維層狀結構的多孔框架，在空氣中加熱后，Gd-IHEP-7會發生二維層狀結構向三維孔道結構的轉變，進而生成Gd-IHEP-8。兩個MOFs材料中紫精配體均以穩定的單自由基形式存在，正是這種穩定的長壽命自由基以及相應的自由基-自由基相互作用，使得MOFs材料在200-2500nm范圍內顯示寬光譜吸收，從而實現可見光催化固氮。與Gd-IHEP-7相比，在N2還原過程中Gd-IHEP-8形成的中間體與金屬離子周圍的氧原子之間會形成更致密的氫鍵網絡，可有效降低體系的自由能，使得Gd-IHEP-8表現出更高的光催化固氮效率。
該研究為MOFs材料的新型固氮光催化劑的設計和開發提供了新策略。相關成果以Solar-Driven Nitrogen Fixation Catalyzed by Stable Radical-Containing MOFs: Improved Efficiency Induced by a Structural Transformation為題，發表在《德國應用化學》上。 研究得到國家杰出青年基金項目、國家自然科學基金面上項目的資助支持。
光催化固氮研究取得進展
中國科學技術大學江海龍教授團隊聯合羅毅教授和江俊教授團隊在人工光合成研究中取得新進展。研究成果以“Dynamicstructuraltwistinmetal–organicframeworksenha......
近日，華南師范大學化學學院教授嚴勇和教授蘭亞乾團隊在新型三維共價有機框架的光催化領域取得了重要研究進展。相關成果發表在《國家科學評論》（NationalScienceReview）。光誘導電子轉移可以......
硫酸羥胺。課題組供圖羥胺是一種重要的化工中間體，在醫藥、農藥、紡織、電子等領域都有廣泛應用。近日，中國科學技術大學教授曾杰、耿志剛團隊另辟蹊徑，設計出一種全新的、可持續的方法成功合成羥胺。他們通過等離......
近日，中國科學院大連化學物理研究所研究員王峰、副研究員羅能超團隊發表光催化生物質精煉的催化劑設計綜述性文章，總結了光催化劑的表面結構、電子結構以及助催化劑等因素對生物質精煉中的界面電荷轉移和自由基反應......
通過對嫦娥五號月壤顆粒開展研究，在月壤玻璃珠表面微隕石撞擊坑中發現一系列含鈦的蒸發沉積顆粒，這是此前未被識別的太空風化產物。該研究結果完善了對月球表面太空風化過程的認識，也為理解太陽系其他無大氣天體表......
近日，中國科學院金屬研究所沈陽材料科學國家研究中心劉崗研究員團隊與國內外多個研究團隊合作，研制出將半導體顆粒嵌入液態金屬實現規模化成膜的新技術，并構建出新型仿生人工光合成膜，其具有類似樹葉的功能，在太......
近日，中國科學院大連化學物理研究所太陽能研究部太陽能制儲氫材料與催化研究組研究員章福祥團隊，設計合成了單原子銥修飾鎳合金催化劑（Ir1Ni），用于堿性電解水析氫、析氧，具有水分子活化與H-H、O-O偶......
太陽能光催化分解水制氫是獲取綠氫極具潛力的技術，其走向應用的關鍵是發展高效穩定的半導體光催化材料。鐵電光催化材料（例如PbTiO3、BiFeO3、Na0.5Bi0.5TiO3和Bi3TiNbO9）由于......
近日，哈爾濱工業大學城市水資源與水環境國家重點實驗室成員、環境學院劉冬梅和王威教授團隊提出光催化與過氧化單硫酸鹽耦合活化新方法，該研究擴展了光催化技術與過氧化單硫酸鹽活化在降解新興有機污染物方面的應用......
研究人員發明了一種漂浮的太陽能裝置，可將受污染的水或海水轉化為清潔的氫燃料和飲用水。由于該裝置可與任何開放式水源協同工作，且無需外部電源，因此可用于資源有限或偏遠地區。光催化水分裂技術可將太陽光直接轉......