Science：光催化NH3分解制氢

纳米技术

2022-11-25

由于Pt族金属材料的优异催化活性，受到化学工业领域长达数十年的关注。

有鉴于此，莱斯大学Naomi J. Halas、Hossein Robatjazi、Peter Nordlander、加州大学洛杉矶分校Emily A. Carter等报道将通过plasmonic光催化剂，受到光照时没有热催化活性的过渡金属得以转变为具有分解NH₃制H₂活性的光催化剂。

本文要点

（1）

Cu-Fe天线催化剂（Cu-Fe antenna-reactor complex）在超快脉冲照射条件光催化分解NH₃反应表现与Cu-Ru类似的光催化活性。但是由于Cu-Ru具有更高的光热效应，因此光催化活性稍强。

当使用LED而不是激光作为光源，光催化剂仍具有光催化活性；而且，当反应器的尺寸增加三个数量级，仍具有催化活性。

（2）

这项研究结果展示了过渡金属能够作为高活性分解NH₃制备氢气的材料，以往认为的无法用于热催化的过渡金属，在plasmonic光催化领域具有应用前景，而且能够使用价格合适的LED光源驱动光催化反应。这项研究工作将促进过渡金属作为plasmonic天线光催化剂的发展和应用。

参考文献

Yigao Yuan, Linan Zhou, Hossein Robatjazi*, Junwei Lucas Bao, Jingyi Zhou, Aaron Bayles, Lin Yuan, Minghe Lou, Minhan Lou, Suman Khatiwada, Emily A. Carter*, Peter Nordlander*, Naomi J. Halas*, Earth-abundant photocatalyst for H₂ generation from NH₃ with light-emitting diode illumination, Science 2022, 378(6622), 889-893

DOI: 10.1126/science.abn5636

https://www.science.org/doi/10.1126/science.abn5636