光子驅動的化學過程通常由氧化物、氮化物和硫化物介導,其光轉換效率受到電荷載流子復合的限制。
中國科學院大連化物所Ping Chen和Jianping Guo等表明氫化鋰在紫外線照射下經歷光解,產生長壽命的光子產生的電子駐留在氫空位中,稱為F中心。
本文要點:
(1)
作者證明了在室溫下氫化鋰上的光子驅動脫氫和暗再氫化可以可逆地實現,這比相應的熱過程低約600 K。由于光驅動的F中心生成可以為電荷載流子分離提供一種替代方法,從而有利于具有動力學或熱力學挑戰性的化學轉化,我們表明光活化的氫化鋰在溫和條件下裂解N≡N三鍵形成N–H鍵。共同供給具有低H2分壓的N2/H2混合物導致在接近環境條件下光催化氨的形成。
(2)
這項工作為光收集和轉換的先進材料和工藝的開發提供了見解。
參考文獻:
Guan, Y., Wen, H., Cui, K. et al. Light-driven ammonia synthesis under mild conditions using lithium hydride. Nat. Chem. (2024).
DOI: 10.1038/s41557-023-01395-8
https://doi.org/10.1038/s41557-023-01395-8