与传统催化剂相比，单原子催化剂因其在金属原子效率方面的非凡性能以及其特殊的催化机制而受到广泛关注。在这里，香港城市大学李振声和江苏大学姜志峰等通过简便的煅烧方法制备了单铜原子修饰的氮化硼纳米纤维(BNNF-Cu)高性能催化剂，所制备的催化剂在光激发和无光激发下均显示出高催化活性和良好的稳定性，可将不同的硝基化合物转化为相应的胺。研究人员选择用硼氢化物将对硝基苯酚(PNP)还原为对氨基苯酚(PAP)来评估BNNF-Cu的催化性能。无论是在光激发(BNNF-Cu-L)下还是在黑暗中(BNNF-Cu-D)，添加BNNF-Cu都会导致PNP浓度迅速下降，这表明铜对于BNNF-Cu的催化作用是必不可少的。为了检查催化剂的稳定性，在PNP的原始吸收峰完全消失后，在使用过的溶液中加入等量的PNP重复进行PNP还原实验，每个循环每隔5分钟取样一次，五次循环后BNNF-Cu的光催化活性几乎没有下降。通过理论计算和实验结果分析，BNNF-Cu中孤立的Cu原子对PNP催化还原反应的重要作用如下：BNNF-Cu上孤立的Cu原子可以提供高密度PNP催化还原为PAP的活性位点。此外，孤立Cu原子的引入还可以提高BNNF-Cu的吸附能力，使PNP分子更容易吸附在催化剂表面。在光辐照下，BNNF-Cu表现出增强的催化活性，这可能归因于催化剂产生的光电子的辅助：当照射反应体系时，催化剂将被激活，电子从催化剂的价带(VB)被激发到导带(CB)，然后电子很容易从CB转移到锚定的Cu单原子(Cu的费米能级通常低于BNNF的CB)，更多的额外电子将参与氢化步骤，从而促进发生在Cu活性位点上的还原反应。Anchoring Copper Single Atoms on Porous Boron Nitride Nanofiber to Boost Selective Reduction of Nitroaromatics. ACS Nano, 2022. DOI: 10.1021/acsnano.1c10003
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