光催化固氮反应具有可持续合成NH₃的应用前景，但是很少有光催化剂能够利用太阳能占比达到50 %的NIR光用于合成NH₃。

有鉴于此，华东师范大学/昆士兰大学余承忠教授、华东师范大学刘超研究员等报道一种能够吸收NIR光的S-scheme异质结光催化剂ZnCoS_x/Fe₃S₄，这种S-scheme异质结具有不对称的吸附位点和优异的NRR光催化活性。

本文要点：

（1）

构筑的异质结具有hollow-on-hollow结构，其中修饰Fe₃S₄纳米晶的ZnCoS_x纳米笼作为结构单元组装为纺锤形空腔的纺锤状颗粒。Fe₃S₄和ZnCoS_x都能够吸收NIR光，因此这种S-cheme异质结光催化剂具有优异的全光谱能量利用效率。而且，设计的S-scheme异质结能够促进电荷分离。

（2）

界面Fe/Co双金属位点能够以不对称的方式侧面朝上（side-on）吸附N₂，因此有助于N₂分子的极化和活化。这种空心超结构具有更好的传质和暴露活性位点，合成氨的产量达到2523.4 μmol g^-1 h^-1，在400 nm的表观量子产率达到9.4 %，在1000 nm的表观量子效率达到8 %，太阳能转化为化学能的效率达到0.32 %。这项工作为理性设计先进的异质结合成氨催化剂提供帮助。

参考文献

Jiaxin Li, Chaoqi Zhang, Tong Bao, Yamin Xi, Ling Yuan, Yingying Zou, Yin Bi, Chao Liu, Chengzhong Yu, Dual Near-Infrared-Response S-Scheme Heterojunction with Asymmetric Adsorption Sites for Enhanced Nitrogen Photoreduction, Adv. Mater. 2024

DOI: 10.1002/adma.202416210

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202416210