高效率将N₂转化为高附加值氮化合物在氮循环经济中占据重要位置，但是N₂分子吸附能力非常弱、同时N₂活化非常困难，是固氮反应的主要困难之处，导致固氮活性非常差。

有鉴于此，中国科学技术大学谢毅院士、肖翀等报道通过调控配位环境促进N₂/催化剂相互作用，通过导向光生载流子的移动，在POM-MOF复合材料中构筑高活性双重催化活性位点，并且增强氧化活性，实现了优异的光催化固氮性能。

主要内容

（1）

复合材料中，MOF形成开放式的不饱和Lewis酸性金属簇催化位点，并且具有未占据的d轨道，这些未占据d轨道能够接受N₂分子的3σ_g成键轨道电子。富含空穴的POM组分具有非常强的氧化活性，容易将N₂分子氧化。

（2）

当使用UiO-66 (C₄₈H₂₈O₃₂Zr₆)和Mo₇₂Fe₃₀ ([Mo₇₂Fe₃₀O₂₅₂(CH₃COO)₁₂{Mo₂O₇(H₂O)}₂{H₂Mo₂O₈(H₂O)}(H₂O)₉₁]·150H₂O)构筑Mo₇₂Fe₃₀@UiO-66，在P/P₀=1时N₂吸附量达到250.5 cm³ g^-1，N₂吸附量比UiO-66更高（122.9 cm³ g^-1）。

Mo₇₂Fe₃₀@UiO-66的光催化生成HNO₃产量达到702.4 μg g^-1 h^-1，性能分别比UiO-66或Mo₇₂Fe₃₀高7倍、24倍。这项研究有助于人工固氮和N₂存储。

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Xiaohong Li, Lan Yang, Qilong Liu, Wei Bai, Huiyi Li, Mengxiang Wang, Qizhu Qian, Qinghua Yang, Chong Xiao, Yi Xie, Directional Shunting of Photogenerated Carriers in Pom@Mof for Promoting Nitrogen Adsorption And Oxidation, Adv. Mater. 2023

DOI: 10.1002/adma.202304532

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.202304532