利用可再生电能在环境条件下对N2进行电化学转化是一种具有吸引力的可持续性生产NH3的方法。考虑到N2的化学惰性，需要合理设计高效催化剂。近日，马克斯·普朗克胶体与界面研究所Martin Oschatz等多团队合作，报道了一种由金属有机框架MIL‐125(Ti)制备的C‐掺杂TiO2/C (C‐TixOy/C)材料，该材料电化学NRR可获得17.8%的高法拉第效率(FE)，超过了大多数现有的贵金属基催化剂。实验和理论计算表明，C原子掺杂到氧空位(OVs)以及C-TixOy中的形成Ti-C键是该催化剂具有优异性能的原因。该工作表明合理取代金属氧化物中的阴离子，建立催化活性中心，可以大大提高电化学NRR的性能。
Qing Qin, Yun Zhao, Martin Oschatz*, et al. Enhanced electrocatalytic N2 reduction via partial anion substitution in titanium oxide‐carbon composites. Angew. Chem. Int. Ed., 2019
DOI: 10.1002/anie.201906056
