Au₄Ru₂纳米团簇

单钌活化固氮

低频Ru-N振动抑制失活，延长激发态N₂寿命，赋予团簇稳健热稳定性与固氮光化学活性。

Pei, Wei · Hou, Lei · Zi, Wang · Liu, Yongfeng · 涂育松 · 赵纪军 · 周思

Journal of Physical Chemistry Letters 2024

技术优势

激发态N₂寿命延长

低频域Ru-N键振动抑制失活过程，使吸附的N₂保持激发态的时间更长，有利于后续还原反应。

确认活性位点

通过等电子取代策略，证实单个Ru位点是氮气活化的活性中心，为理性设计催化剂提供明确靶点。

应用场景

• 光催化固氮：利用其强化的N₂活化能力和长寿命激发态，在温和条件下高效光催化固定氮气。
• 合成氨：团簇在光照下将N₂还原为NH₃，有望替代高能耗的Haber-Bosch工艺。
• 单原子光催化：模型体系证明单原子Ru是活性位点，为高效单原子光催化剂的设计提供机理基础。