人工光合固氮合成氨与生物质转换为化学品可降低能源与化石燃料的消耗，为社会的可持续发展带来新的机遇，然而如何实现二者的同步进行尚存在巨大挑战。在本研究中，我们提出了一种基于天然矿物质和生物质废物的太阳能驱动催化系统，用于耦合光催化N ₂还原和生物质氧化反应，从而实现“变废为宝”的理念。采用微波水热法合成了铁修饰凹凸棒石Pal负载水热碳(HTCC)纳米片，形成模仿天然枝叶形态的HTCC/Fe-ATP S型异质结构，表现出显着改善的载流子分离和传输效率。结果表明，30% HTCC/Fe-Pal复合材料在模拟阳光下表现出显著的苯甲醇光催化转化耦合N₂固定能力。在模拟阳光照射下，30% HTCC/Fe-Pal的产氨速率可达102.8 μmol•g⁻¹•h⁻¹，苯甲醛产率为155 μmol •g⁻¹•h⁻¹，选择性接近99%。这可能归因于HTCC/Fe-Pal异质结构中表现出优异的氧化性与还原性。本研究为利用光催化手段将氮气和生物质相关底物转化增值化学品提供了廉价的策略和新的视角。以上工作以题为“ Integrating biomass and minerals intophotocatalysts for efficient photocatalytic N2 fixation coupled with biomass conversion”发表在Green Chemistry,2023, 25, 8706，第一作者为硕士生高榕镕。