上海交大《Nature Synthesis》：光诱导氮溢流促进AlFe双位点催化剂高效合成氨

背景：氨作为重要化工原料与能源载体，传统合成氨工艺依赖高温高压，能耗高且碳排放量大，开发温和条件下的绿色合成氨技术成为关键挑战。光催化合成氨提供了一种可持续替代路径，但现有催化剂受限于活化与脱附间的制约关系，效率较低。研究目的：上海交通大学叶天南团队与合作者提出通过反应性金属-载体相互作用构建AlFe纳米合金催化剂，旨在打破制约关系，实现高效光催化合成氨。结论：AlFe/Al催化剂在光照下合成氨速率达8.6 mmol g⁻¹ h⁻¹，显著优于多数光催化剂及商业热催化剂。机制研究表明，Fe位点负责N₂活化，光诱导氮物种溢流至弱吸附的Al位点，促进加氢与NH₃脱附，双位点协同策略突破了传统限制，为设计高效催化剂提供了新思路。