合成氨(NH3)是农业和化学生产的一个非常重要的过程，但由于N2分子中氮氮三键相对稳定难以解离，且其质子亲和能力很差，使得电子传输和Lewis酸碱反应受阻；此外，N2分子最高已占轨道（HOMO）和最低未占轨道（LUMO）之间存在较大的能隙(10.82 eV)，也导致了氮气反应困难。近年来，利用光催化剂将氮气分子进行捕获从而还原为氨的研究引起了广泛的关注。最近，我校轻工与化学工程学院环境工程教研室董晓丽教授课题组在光催化固氮研究中取得了新的进展，相关研究成果在线发表于国际著名环境学术期刊Applied Catalysis B: Environmental 2019, 257, 117932 (IF=14.229)。相关链接：http://t.dlpu.edu.cn/8da70935d82fee7810875696ee32999d

期刊截图

  本工作通过两步水热法合成一种微米花球结构的氧化铟/硫化铟异质结光催化材料，并将其首次应用于光催化固氮研究中，取得了一定的效果。在制备过程中，异质结光催化材料内部会生成一定浓度的氧空位，可以有效地吸附并活化氮气分子；同时形成的异质结，不仅可以提升材料对光的利用率，而且可以降低光生载流子的复合率，从而进一步提升材料的光催化固氮性能，如下图所示。

图示

  研究生许惠畅为第一作者，董晓丽教授和王宇副研究员为共同通讯作者；以上工作得到国家自然科学基金(No. 21878031)、辽宁省自然科学基金(No. 20180550770)以及辽宁省“兴辽英才计划”(No. XLYC1802124)的支持。

                  文、图 / 王宇