近日，我校化学工程与能源技术学院王鑫研究员团队在国际权威期刊 《Advanced Functional Materials》发表题为《Enzymatic Pathway: a Promising Photocatalytic Nitrogen Fixation Reaction Mechanism》的综述文章。其中，王鑫研究员为文章第一作者兼通讯作者，中国科学院大连化学物理研究所章福祥研究员为共同通讯作者，东莞理工学院为第一完成单位（第一通讯单位）。
光催化固氮作为一种可持续的氨合成技术，利用太阳能和水在常温常压下将氮气转化为氨，为替代传统高能耗的Haber–Bosch工艺提供了绿色新路径。然而，氮气分子化学惰性强、N≡N键活化困难，导致光催化效率长期难以突破。近年来，受生物固氮酶启发，研究学者提出的“酶促路径”因其独特的氮气“side-on”吸附模式，能够显著降低反应能垒、提升固氮效率，成为该领域的研究热点。
为此，本综述系统总结了通过酶促路径实现高效光催化固氮的最新进展，从材料设计和反应机制两个维度展开论述。文章首先详细梳理了通过缺陷调控、掺杂策略和表面工程等手段调控氮气吸附模式、实现“side-on”吸附的可行策略；随后深入分析了氮气吸附模式、电荷转移动力学和吉布斯自由能对酶促路径固氮性能的影响，深入揭示了反应路径与催化效率之间的构效关系。最后，作者展望了酶促路径合成氨面临的挑战与未来发展方向，文章进一步指出空间分离双活性位点的设计有望在实现酶促路径的同时有效抑制竞争性析氢反应，为开发新型高效固氮光催化剂提供新的思路（图1）。
图1 从材料设计和反应机理角度概述酶促路径合成氨新机制
文章链接：https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202516463
（撰稿：王鑫；一审：何清； 二审：詹春燕； 三审：李长平）
