来源：DeepTech深科技
在催化、光催化和传感等领域，特别是在能源和环境光催化领域，（氮）氧化物具有广泛的应用。
（氮）氧化物是光催化领域一类重要的无机半导体材料，其具有光谱吸收范围宽、导价带能级位置合适、光化学稳定性好等优势。
然而，此前人们一直缺乏高效的氮氧化物合成手段。利用氨气流在高温下氮化氧化物前驱体，是合成氮氧化物的传统方法，其存在氮化动力学慢、合成周期长、温度高等问题，且合成的材料通常存在缺陷密度大、部分材料在合成中结构易破坏以至于难以合成等问题。
为此，中科院大连化物所章福祥研究员和团队，开拓出一种采用低功函金属粉末（如：Mg、Al、Zr 等）来辅助氮化的新方法。课题组将该方法命名为：金属粉辅助氮化方法。
图 | 章福祥（来源：章福祥）
目前，他们正在利用该合成新方法，以可控的方式合成氮（氧）化物光催化材料，希望能在新材料合成、结构调变和光催化性能提升上发挥重要作用。
另外，高温氮化过程本质是一个气固相的合成反应，对于反应机制缺乏原位的探测手段，其主要受限于高温氨气流的强腐蚀作用，后续他们计划采用耐腐蚀合金或陶瓷材质制备原位反应池，并将结合原位的 X 射线衍射、拉曼等表征手段，深入揭示氮化动力学和助氮化机制，为氮氧化物的可控调变打下基础。
同时，本次合成方法的原理也有望推广到其它高温合成路线比如硫（氧）化物、碳化物等材料合成，目前相关尝试也在进行中。
另据悉，前不久国际能源署发布全球能源投资年报提到，2022 年全球在能源领域的投资约为 2.8 万亿美元，其中约 1.7 万亿美元流向清洁能源。
对此，章福祥表示能源是为人类提供某种形式能量的物质资源，每年需求量巨大。能源不仅影响国家经济和社会发展，而且已经成为世界各国争夺发展空间和资源的焦点问题，能源问题某种程度上也会上升为政治问题。
当前人类的生活生产主要依赖于煤、石油和天然气等化石能源，但化石资源的过度开发利用会导致二氧化碳大量排放和全球变暖等问题，因此开发洁净的低碳或无碳能源是大势所趋，是人类保护共有地球家园和对美好生活向往的必然选择。
近年来，世界各国都在加大对太阳能、生物质能等可再生能源开发投入，以期争夺新能源开发的制高点，把握新能源技术开发的主动权。
“我坚信，哪个国家掌握了新能源技术的至高点，哪个国家就将在未来牢牢掌握生存发展的主动权，因此我们要坚信资本嗅觉的灵敏性。”章福祥表示。
参考资料：
1.Bao, Y., Zou, H., Du, S., Xin, X., Wang, S., Shao, G., & Zhang, F. (2023). Metallic Powder Promotes Nitridation Kinetics for Facile Synthesis of (oxy) nitride Photocatalysts. Advanced Materials, 2302276
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