近日，我校材料科学与工程学院党海峰副教授课题组在材料科学领域TOP期刊《Applied Surface Science》发表了题为“Construction of P−N charge-transfer bridge in porous g-C₃N₄ for highly efficient visible-light-driven photocatalytic N₂ fixation”的研究论文。我校党海峰副教授为论文的第一作者和通讯作者，东莞理工学院为论文第一完成单位。

论文提出的固氮反应机理

Haber–Bosch法合成氨奠定了现代化工行业的基础，但这一技术依赖高温、高压的苛刻条件进行反应，存在能耗高、污染大等弊端。光催化合成氨是一种清洁、可持续、低成本、反应条件温和的固氮新技术。然而，设计制备兼具高电荷分离效率及N₂吸附/活化能力的光催化剂材料仍面临挑战。论文通过引入含有类似三均三嗪环结构的磷源六氯环三磷腈，成功构建了含有P-N键的多孔g-C₃N₄纳米片催化剂，系统研究了P-N键的植入与高电荷分离效率及N₂吸附/活化能力的相互关系。发现引入P原子构建的P-N-C键不仅能够稳定地锚定g-C₃N₄表面暴露的活性N原子，同时会使得更加局部化的电荷密度分布，有利于还原位点和氧化位点的空间分离，有效地增强电子和空穴的快速表面反应。P原子位点成为了N₂分子吸附和活化的关键活性位点，更多的光生电子从P位点转移到吸附的N₂分子上，有利于光催化合成氨反应的高效进行。本研究工作为基于异质原子掺杂工程来构建活性位点和调控电荷迁移路径用于高效光固氮提供了新的思路。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2024.159307

(撰稿及一审：党海峰；二审：尹华勤； 三审：李长平 )