人们一直在寻求改善光催化固氮制备氨的性能。

有鉴于此，中国海洋大学孟祥超等报道光化学策略在UiO-66(Zr)产生缺陷，并且在缺陷位点修饰Ru单原子，能够显著改善光催化固氮制备氨的性能。

主要内容：

（1）

通过金属基底电子相互作用EMSI（Electron-metal-support interactions），使得单原子Ru以共价化学键与基底结合。EMSI能够增强Ru单原子与UiO-66之间的电子转移，从而改善光催化活性。

通过修饰缺陷，UiO-66的光催化固氮制氨性能从4.57 μmol g^-1 h^-1提高至16.28 μmol g^-1 h^-1，进一步修饰Ru单原子后，光催化固氮制氨的性能提高至53.28 μmol g^-1 h^-1。

（2）

通过DFT理论计算，发现Ru的d轨道电子对N₂的π*反键轨道转移，从而有助于活化N≡N三重键。而且在Ru₁/d-UiO-66催化位点上可能产生复合的交替反应路径进行还原N₂制备NH₃。最初的N₂加氢反应成为反应的决速步骤。

这项工作通过单原子修饰MOF这种简单方便的方法，改善光催化活性。而且通过给出更多证据，有助于理解光催化固氮制氨的机理研究。

参考文献

Guangmin Ren, Jianyong Zhao, Zehui Zhao, Zizhen Li, Liang Wang, Zisheng Zhang, Chunhu Li, Xiangchao Meng, Defects-Induced Single-Atom Anchoring on Metal-Organic Frameworks for High-Efficiency Photocatalytic Nitrogen Reduction, Angew. Chem. Int. Ed. 2023

DOI: 10.1002/anie.202314408

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202314408