电化学氮还原反应（NRR）可以取代Haber–Bosch工艺，进而在环境条件下合成氨。然而，由于电催化剂与H的优先结合以及活性位点的覆盖，NRR的选择性和产率仍比较低下。近日，西北师范大学卢小泉、天津大学Zhang Zhen通过电子-金属-载体相互作用抑制析氢反应来提高电催化氮还原的选择性和产率.

本文要点：

1) 作者将具有N₂强吸附的VO₂用作载体，并且其可以提供N₂源，从而避免析氢反应。此外，作者引入具有高NRR活性的Mo作为促进NRR活性的活性位点。

2) 同时，载体和Mo之间的电子-金属-载体相互作用产生缺电子位点，进而削弱了H的吸附，降低了第一步质子化的能垒，从而在动力学上增强了NRR的活性。Mo/VO₂的平均NH₃产量为190.1µg_NH3 mg_cat.⁻¹ h⁻¹，在−0.5 V下的法拉第效率为32.4%，该性能分别是VO₂的10.8倍和2.8倍。

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Mingsen Xie et.al Improving Electrocatalytic Nitrogen Reduction Selectivity and Yield by Suppressing Hydrogen Evolution Reaction via Electronic Metal–Support Interaction Adv. Energy Mater. 2023

DOI: 10.1002/aenm.202203032

https://doi.org/10.1002/aenm.202203032