当前工业合成氨技术以使用铁基催化剂的哈柏法（Haber-Bosch）为主，其反应条件非常苛刻（250大气压、400摄氏度），并需要巨大的能耗。光催化技术能够直接将太阳能转化为化学能，为降低合成氨能耗提供了一种非常具有前景的方法。然而，氮-氮叁键的超高键能使得氮分子体现出稳定的化学特性，从而导致常规的光催化材料很难活化氮分子。因此，开发高效的固氮合成氨光催化剂依然面临巨大挑战。近年来，具有丰富缺陷结构的光催化材料对于光催化固氮表现出巨大的应用潜力。鉴于此，最近中国科学院理化技术研究所张铁锐团队综述了光催化固氮中的缺陷工程，着重介绍了六种常见材料缺陷结构对光催化材料性能的调控规律，总结了光催化固氮材料缺陷工程的要点和关键，并对设计高活性缺陷结构材料面临的挑战以及未来光催化固氮领域的发展方向进行了展望。该工作有助于促进光催化合成氨技术的发展。

Run Shi, Yunxuan Zhao, Geoffrey I. N. Waterhouse, Shuai Zhang, Tierui Zhang^*. Defect Engineering in Photocatalytic Nitrogen Fixation. ACS Catalysis, 2019.

DOI: 10.1021/acscatal.9b03246

https://doi.org/10.1021/acscatal.9b03246