近日，中国科学院理化技术研究所张铁锐研究员团队以碳负载的钌（Ru/C）催化的光热合成氨反应为例，利用勒夏特列原理实现了光热催化中实际反应温度的准确测定，从而分别量化热电子和局域热效应在光热合成氨中的贡献。实验结果表明，热电子的有效注入使得合成氨反应的活化能显著降低，这是由于热电子注入弱化了吸附态反应物种的N≡N和Ru-N键（通过动力学实验和原位表征验证）。此外，热电子注入显著改善了合成氨过程中Ru/C催化剂的碳载体甲烷化问题，从而实现了优越的光热合成氨运行稳定性（催化剂稳定工作时间超过1000 h）。这项工作对光热合成氨中热电子作用进行了系统而深入的研究，为光热催化中热电子效应的定量研究提供了一条新途径。

综上所述，工作利用勒夏特列原理成功测得光热催化合成氨的实际反应温度，从而能够分别对热电子和局域热效应的贡献进行量化研究。研究人员通过将热电子作用从局部加热效应中区分出来，系统性地探究了热电子增强反应机制。这项工作提供了一种区分光热催化中局域热和热电子作用的方法，为光热催化合成氨反应中的热电子作用机制提供了新的认识与理解，对设计更高性能的光热合成氨催化剂具有一定指导意义。