近日，环境和能源催化领域的国际顶级期刊《Applied Catalysis B: Environment and Energy》（影响因子21.2）发表了未来技术研究院新能源发电与电能存储团队最新研究成果，第一署名单位是西南交通大学，第一通讯作者是未来技术研究院刘成副研究员。
《Applied Catalysis B: Environment and Energy》刊发西南交通大学科研成果
当前，光催化固氮技术是温和条件下人工固氮合成氨研究领域的前沿热点。为应对活化N2分子的挑战，受生物固氮启发，研究人员开发了金属有机框架（MOFs）光催化固氮体系。然而，MOFs载流子迁移率低，导致光生电子向N2还原活性位点迁移不足。
研究中，通过原位生长不同质量分数的超细CdS纳米颗粒（约5.0 nm），成功制备了一系列CdS/MIL-68(Fe)异质结（x%CdS/MF），并将其用于仿生光催固氮。MIL-68(Fe)与CdS通过Fe‒S键紧密结合的界面诱导了界面电场，从而促进了载流子的迁移。CdS作为电子供体（类似于固氮酶中的Fe蛋白的作用），将额外电子转移至活性位点（类似于固氮酶中的FeMo辅因子作用），即MIL-68(Fe)中的配位不饱和Fe位点。因此，CdS/MIL-68(Fe)异质结有效模拟了固氮酶中两个基本组分的行为。其中，10%CdS/MF展现出最高的NH4+生成速率（51.6 µmol·h–1·g–1），分别比未改性的MIL-68(Fe)和原始CdS高出15.6倍和5.1倍。这项工作为MOFs基光催化剂在仿生固氮中的理性设计提供了新见解。
CdS/MIL-68(Fe) II型异质结仿生光催化固氮示意图
《Applied Catalysis B: Environment and Energy》是环境与能源催化领域的顶级期刊，享有很高的学术声誉，由全球知名学术出版机构Elsevier 发行，涵盖环境污染物催化消除、环境催化基础研究、清洁能源生产、废物资源化、绿色制造、光催化、新型催化燃烧技术与催化剂等多个核心领域。紧密结合环境催化和能源催化两大领域，重视能源转换、存储以及碳中和等议题。作为该领域公认的权威期刊，该刊持续刊载具有原创性和引领性的高水平成果，具有广泛影响力。
刘成，副研究员，西南交通大学未来技术研究院新能源发电与电能存储团队骨干成员，硕士生导师，福州大学博士，师从吴棱教授。主要研究方向：光催化，超薄二维纳米材料和MOFs材料的设计合成及其在光催化有机转化、固氮、抗生素降解等应用。目前以第一作者或通讯作者身份在《Appl. Catal. B-Environ. Energy》《Chin. J. Catal》《Chem. Eng. J》《J. Colloid. Interf. Sci》《Rare Met、ACS Sustainable Chem. Eng》《J. Catal、Appl. Surf. Sci》等国际期刊发表数14篇SCI论文，累计发表37篇SCI论文。
原文链接：
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0926337325008069
