Chem综述：人工光化学固氮反应

纳米技术

2021-06-25

固氮反应是化学领域的一个最重要的挑战，Fe基催化Haber-Bosch、生物固氮酶催化为克服N₂催化还原反应的能垒提供经验和指导，人工光催化合成为在温和条件将N₂转化为化学品提供机会，能够利用丰富的太阳能，但是需要设计催化剂能够持续的将光生电荷转移，实现多个质子、N₂分子向催化剂位点转移，通过电子、质子、N₂向催化活性位点转移，能够有效的进行光驱动N₂转化为化学品，为实现联合国相关零饥饿和清洁能源的目标提供机会。有鉴于此，中国科学院理化技术研究所吴骊珠等综述报道人工光合成固氮反应相关进展。

本文要点：

（1）

为实现太阳能-NH₃转化，催化剂需要能够紧密的与光敏剂催化剂结合，从而实现连续和具有方向性的多电子转移，催化反应环境需要进一步优化从而实现更好的质子转移动力学，通过这种方式，光催化NRR反应有望从仅仅概念变为更加高效率的太阳能-化学能转化，为N₂-化学能的转化提供机会和指导。进一步的，作者对人工光合成领域的机会和前景进行总结和展望。

参考文献

Shu-Lin Meng, Xu-Bing Li, Chen-Ho Tung, Li-Zhu Wu*, Nitrogenase inspired artificial photosynthetic nitrogen fixation, Chem 2021

DOI: 10.1016/j.chempr.2020.11.002

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S2451929420305854