光催化N2合成氨是一种碳中和策略，但其效率受到惰性N≡N三键的活化阻碍。在N2活化中，给电子过程通常与接受电子过程强耦合，导致高活化能垒和低光催化活性。天津大学姜忠义团队提出了一种通过双金属有机框架(BMOF)将这两个过程解耦以促进N2活化的策略。BMOFs由两个功能金属节点组成，其中具有高电离电位(In)的硬酸金属节点接受来子N2的电子和具有低电离电位(In)的软酸金属节点将电子提供给N2。原位傅里叶变换红外(FTIR)光谱和密度泛函理论(DFT)表明，由于双金属协同效应，N2的活化能垒降低。经测试6种双金属组合，可以发现当两种金属之间作为电离电势差(ΔIn)≥6 eV和高In金属的比例达到~20％时，双金属的协同效应变得明显。在所有制备的BMOF中，最佳的BMOF(Sr)-0.2Fe光催化剂NH3析出速率高达780 μmol g-1 h-1。Boosting nitrogen activation via bimetallic organic frameworks for photocatalytic ammonia synthesis. ACS Catalysis, 2021. DOI: 10.1021/acscatal.1c02465
目前评论：0