Science：莱斯大学等报道等离子体光催化丰产过渡金属转化为催化活性位点

Science：莱斯大学等报道等离子体光催化丰产过渡金属转化为催化活性位点

几十年来，铂族金属催化剂一直是化学工业关注的重点。

今天，美国莱斯大学的袁义高、周立南、Peter、Naomi J. Halas等人在该期刊上发表文章，报道在光照下，等离子体光催化可以将热不反应的、丰富的过渡金属转化为催化活性位点。

在超快脉冲光照射下，Cu-Fe 天线反应器复合物的光催化氨分解效率与具有 Fe 活性位点的 Ru 非常相似。当使用发光二极管代替激光照射时，即使反应规模增加了近三个数量级，光催化效率仍然相当。结果表明，从富含过渡金属的氨载体中高效、电驱动制氢的潜力。

接地——用于从 NH3 生成 H2，并带有发光二极管。

高产率金属光催化剂在发光二极管照明下从氨 NH3 产生氢气。

图 1. 氨在 Cu-Fe- 和 Cu-Ru-ARs 表面的分解反应

图2. 光催化分解氨的第一性原理量子力学研究。

图3. 利用电光分解氨制氢技术及应用于克级氢气生产。

在中等强度下，良好的催化剂会与底物结合，因此反应物结合和产物解吸都不会限制反应。对于许多反应，铂族金属催化剂通常符合这一标准，并且不能被铁等较便宜的金属取代，因为铁在反应条件下通常会氧化。

这项研究展示了基于铜铁光催化剂的氨分解释放氢气的过程，其中铜中激发的等离子体产生热电子，这些热电子与与铁结合的氨发生反应。铁不是这种反应的良好热催化剂，但光诱导氧解吸使其与类似的铜钌光催化剂和钌热催化剂具有竞争力。发光二极管驱动的光催化反应可与这种氢载体系统中的其他热催化剂相媲美。

文献链接：

DOI: 10.1126/。

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