近日，我院董奇兵博士在化学工程领域国际期刊《Chemical Engineering Journal》（中科院一区，IF = 12.5）发表题为《p-Aminobenzoic acid-mediated charge transfer between Au nanoclusters and Zr-O clusters in a porphyrin-based metal-organic framework for enhanced photocatalytic N2 fixation》的研究论文。湖南工学院化学与环境工程学院为第一署名单位，董奇兵博士为第一作者。
光催化固氮可利用太阳能在温和条件下实现绿色合成氨，但N2吸附和活化效率较低仍是制约其性能提升的关键问题。针对这一问题，本研究以锆基卟啉金属有机框架PCN-221(Fe)为基础，引入对氨基苯甲酸PABA作为分子桥，连接Zr-O簇与Au纳米簇，实现对Fe催化中心局域化学微环境和电子结构的调控。研究结果表明，PABA桥联能够促进Fe 3d轨道向Au纳米簇的电子转移，调控Fe 3d轨道电子结构并增强Fe与N2之间的轨道相互作用，从而促进N2吸附。同时，光激发产生的电子可进一步注入Fe-N-N*位点，促进N2活化及后续加氢过程。理论计算和光谱表征共同证实了PABA分子桥在电子传输和活性中心调控中的关键作用。
该研究从分子尺度揭示了化学微环境调控、Fe 3d电子结构与N2吸附活化之间的关系，为高效光催化固氮材料的设计提供了新的研究思路。
该研究得到湖南省自然科学基金（2025JJ70140、2026JJ90069）、湖南省教育厅科学研究项目（22A0628、25B0836）等项目资助。
论文链接：https://doi. org/10.1016/j.cej.2026.178600