近日，国际知名期刊Journal of Colloid and Interface Science（《胶体与界面科学》）在线发表无机化学教研室李宏达副研究员团队在光催化固氮领域的最新研究成果。论文题为“Amorphous Fe2CoOx cocatalysts enable efficient photocatalytic nitrogen reduction reaction: Synergistic nitrogen activation, charge separation and reaction pathway modulation”（非晶态Fe2CoOx助催化剂实现高效的光催化氮还原反应：协同氮活化、电荷分离与反应路径调控）。2025级硕士研究生杨凌志为论文第一作者，李宏达副研究员为论文唯一通讯作者，湖北师范大学为论文第一通讯单位。Journal of Colloid and Interface Science是Elsevier（爱思唯尔）出版社旗下化学领域期刊、SCI中科院大类一区TOP期刊，最新影响因子为9.601。
开发高性能光催化固氮体系对于可持续合成氨至关重要，但极具挑战性。该工作成功将非晶态Fe2CoOx助催化剂负载到Bi2MoO6（BMO）上，构建了一种高效的光催化氮还原反应（NRR）体系。在优化后的1.0Fe2CoOx/BMO复合材料中，可见光驱动的氨生成速率高达860.7 μmol·g-1·h-1，约为原始BMO的15.4倍，优于大多数已报道的光催化剂。综合表征结果与密度泛函理论计算表明，非晶态Fe2CoOx助催化剂不仅能快速捕获光生电子并抑制电荷复合，还能提供丰富的铁位点作为主要活性中心，促进N₂的吸附与活化。更重要的是，引入Fe2CoOx不仅激活了原本受动力学限制的远端路径，还保留了原有的交替路径，从而拓宽了反应通道，显著加快了整体NRR动力学过程。此外，该非晶态助催化剂在多种代表性光催化剂（包括ZnIn2S4、Bi2WO6、TiO2和g-C3N4）上均表现出优异的性能增强能力。该研究证明，设计非晶态双金属氧化物助催化剂是开发高效光催化固氮体系的有效策略。
Fe2CoOx/Bi2MoO6光催化氮还原反应机制示意图
该工作得到了湖北师范大学2026年研究生科研与创新项目（2026Z011）、湖北师范大学大学生创新创业训练计划（202610513011）、国家重点研发计划（2022YFE0134600）、污染物分析与资源化技术湖北省重点实验室开放基金（PA250204）等项目的资助。
论文信息：
Amorphous Fe2CoOx cocatalysts enable efficient photocatalytic nitrogen reduction reaction: Synergistic nitrogen activation, charge separation and reaction pathway modulation
Lingzhi Yang, Ruilin Guo, Lixiang Yu, Zhenbing Xu, Jiale Wang, Shujing Jiang, Pengyan Li, Dongli Zhang, Hongda Li*
J. Colloid Interface Sci.2027, 727 141674. DOI: 10.1016/j.jcis.2026.141674
论文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0021979726018515?via%3Dihub
