仿生光电催化固氮
来源：化学进展杂志2018年第4期北京时间：
作者：肖瑶, 胡文娟, 任衍彪, 康旭, 刘健
单位：1. 青岛科技大学材料科学与工程学院 青岛 266042;<br />\r\n2. 哈尔滨工业大学环境学院 哈尔滨 150090
摘要：固氮是将游离的N2转变为生物可用形式的过程，主要包括生物固氮和工业固氮。前者通过固氮酶进行，利用ATP水解提供的能量，可以在常温常压下将N2还原成NH3，同时有H2形成。工业固氮主要指Haber-Bosch过程，在铁催化剂和促进剂的共同作用下，可以高效地将N2催化成NH3。这个100多年前发明的过程需要400~500 ℃高温和高于100 atm的反应条件，会消耗大量的能量。合成H2的甲醇水蒸气重整过程也会消耗大量能量。如果能进一步认识固氮酶的固氮机制，利用太阳能驱动实现常温常压下的固氮反应将会非常有前景。本文概述了近年来固氮酶启发的光催化固氮领域的进展，并结合了相关的电化学领域的固氮研究，对本领域作了展望。目前还没有催化剂能取代传统Haber-Bosch过程所采用的催化体系，但是通过总结过去的研究进展和经验，可为未来设计高效催化剂提供非常有益的启示。
关键词：仿生,固氮酶,固氮,光电催化,合成氨,界面
基金资助：中组部千人计划“青年项目”及山东省自然科学基金项目（No.ZR2018MB018）资助
