太阳能水溶液中氮的还原正成为氨生产的研究热点。金属/半导体界面上的肖特基结可以有效地建立一个单向通道，可将光生电子传递至光氧化还原反应。但是，由于N₂活化的困难和金属表面竞争性析H₂反应（HER）的存在，使得它们在促进水相N₂还原为氨的应用受到了瓶颈。

有鉴于此，湖南大学张楠教授、吴振军教授和解修强副教授等人，报道了具有低HER活性的Bi作为助催化剂在构建肖特基结光催化剂以将N₂还原为氨中的应用。

本文要点

1）通过使用BiOBr作为半导体骨架，已沉积了Bi纳米颗粒（NPs）以构建典型的肖特基结光催化剂。

2）由于Bi/半导体界面上的肖特基结效应，Bi的引入不仅促进了激发态光催化剂的界面电子转移，而且同时促进了N₂的吸附和活化，从而N₂还原为氨。

3）在没有可检测到的水中析氢的情况下，Bi/BiOBr的产氨率比裸BiOBr提高了65倍。已经进行了一系列的控制实验，证明了Bi在引导单向光生电子流和同时活化N₂以提高太阳能氨生产方面的关键作用。此外，在其他半导体体系中，Bi对光催化制氨的促进作用也得到了证实。

总之，该工作有望促进肖特基结在水相高效太阳能N₂ 还原转化氨中的应用。

参考文献：

Yewei Huang et al. Schottky Junctions with Bi Cocatalyst for Taming Aqueous Phase N₂ Reduction toward Enhanced Solar Ammonia Production. Advanced Science, 2021.

DOI: 10.1002/advs.202003626

https://doi.org/10.1002/advs.202003626