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加快打造原始創(chuàng)新策源地，加快突破關(guān)鍵核心技術(shù)，努力搶占科技制高點(diǎn)，為把我國(guó)建設(shè)成為世界科技強(qiáng)國(guó)作出新的更大的貢獻(xiàn)。

——習(xí)近平總書(shū)記在致中國(guó)科學(xué)院建院70周年賀信中作出的“兩加快一努力”重要指示要求

面向世界科技前沿、面向經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場(chǎng)、面向國(guó)家重大需求、面向人民生命健康，率先實(shí)現(xiàn)科學(xué)技術(shù)跨越發(fā)展，率先建成國(guó)家創(chuàng)新人才高地，率先建成國(guó)家高水平科技智庫(kù)，率先建設(shè)國(guó)際一流科研機(jī)構(gòu)。

——中國(guó)科學(xué)院辦院方針

首頁(yè) > 科研進(jìn)展

高能所在光催化固氮研究中取得進(jìn)展

2020-08-19 高能物理研究所

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語(yǔ)音播報(bào)

　　此MOFs材料均表現(xiàn)出優(yōu)異的光催化固氮活性，氨生成速率分別為128和220 μmol h^-1 g^-1，其中Gd-IHEP-8固氮效率與文獻(xiàn)同類(lèi)材料相比提高17倍。同時(shí)，研究人員首次系統(tǒng)闡釋了MOFs材料高效固氮的機(jī)理。分析表明，Gd-IHEP-7為基于二維層狀結(jié)構(gòu)的多孔框架，在空氣中加熱后，Gd-IHEP-7會(huì)發(fā)生二維層狀結(jié)構(gòu)向三維孔道結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變，進(jìn)而生成Gd-IHEP-8。兩個(gè)MOFs材料中紫精配體均以穩(wěn)定的單自由基形式存在，正是這種穩(wěn)定的長(zhǎng)壽命自由基以及相應(yīng)的自由基-自由基相互作用，使得MOFs材料在200-2500nm范圍內(nèi)顯示寬光譜吸收，從而實(shí)現(xiàn)可見(jiàn)光催化固氮。與Gd-IHEP-7相比，在N₂還原過(guò)程中Gd-IHEP-8形成的中間體與金屬離子周?chē)难踉又g會(huì)形成更致密的氫鍵網(wǎng)絡(luò)，可有效降低體系的自由能，使得Gd-IHEP-8表現(xiàn)出更高的光催化固氮效率。

　　該研究為MOFs材料的新型固氮光催化劑的設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)提供了新策略。相關(guān)成果以Solar-Driven Nitrogen Fixation Catalyzed by Stable Radical-Containing MOFs: Improved Efficiency Induced by a Structural Transformation為題，發(fā)表在《德國(guó)應(yīng)用化學(xué)》上。研究得到國(guó)家杰出青年基金項(xiàng)目、國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目的資助支持。

　　論文鏈接

光催化固氮研究取得進(jìn)展

　　近日，中國(guó)科學(xué)院高能物理研究所多學(xué)科中心核能化學(xué)課題組在金屬有機(jī)框架材料光催化固氮研究領(lǐng)域取得進(jìn)展，研究員石偉群團(tuán)隊(duì)報(bào)道了兩例基于紫精配體的自由基MOFs材料Gd-IHEP-7和Gd-IHEP-8。
　　此MOFs材料均表現(xiàn)出優(yōu)異的光催化固氮活性，氨生成速率分別為128和220 μmol h-1 g-1，其中Gd-IHEP-8固氮效率與文獻(xiàn)同類(lèi)材料相比提高17倍。同時(shí)，研究人員首次系統(tǒng)闡釋了MOFs材料高效固氮的機(jī)理。分析表明，Gd-IHEP-7為基于二維層狀結(jié)構(gòu)的多孔框架，在空氣中加熱后，Gd-IHEP-7會(huì)發(fā)生二維層狀結(jié)構(gòu)向三維孔道結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變，進(jìn)而生成Gd-IHEP-8。兩個(gè)MOFs材料中紫精配體均以穩(wěn)定的單自由基形式存在，正是這種穩(wěn)定的長(zhǎng)壽命自由基以及相應(yīng)的自由基-自由基相互作用，使得MOFs材料在200-2500nm范圍內(nèi)顯示寬光譜吸收，從而實(shí)現(xiàn)可見(jiàn)光催化固氮。與Gd-IHEP-7相比，在N2還原過(guò)程中Gd-IHEP-8形成的中間體與金屬離子周?chē)难踉又g會(huì)形成更致密的氫鍵網(wǎng)絡(luò)，可有效降低體系的自由能，使得Gd-IHEP-8表現(xiàn)出更高的光催化固氮效率。
　　該研究為MOFs材料的新型固氮光催化劑的設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)提供了新策略。相關(guān)成果以Solar-Driven Nitrogen Fixation Catalyzed by Stable Radical-Containing MOFs: Improved Efficiency Induced by a Structural Transformation為題，發(fā)表在《德國(guó)應(yīng)用化學(xué)》上。研究得到國(guó)家杰出青年基金項(xiàng)目、國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目的資助支持。
　　論文鏈接
　　光催化固氮研究取得進(jìn)展
　　

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