为了能够进行有效且具有成本效益的电催化N₂还原反应（NRR），需要开发出具有高NH₃产率和良好选择性的电催化剂。

有鉴于此，青岛大学许元红教授，南京工业大学吴宇平教授，澳大利亚斯威本科技大学Chenghua Sun报道了具有丰富的活性位点的Ti₃C₂T_x MXene衍生的量子点（Ti₃C₂T_x QDs）可以开发出高效的NRR电催化剂。

文章要点

1）考虑到表面官能团在电催化性能中起关键作用，首先进行了密度泛函理论计算，从而发现Ti₃C₂T_x上的羟基具有出色的NRR活性。因此，通过碱化和嵌入，合成了富含羟基的Ti₃C₂T_x QDs（Ti₃C₂OH QDs）作为NRR催化剂。该策略是环境友好型的，并且可以在保护原材料免于氧化的同时大大增加暴露的活性催化位点和缺陷。

2）该Ti₃C₂OH量子点提供了高催化活性，选择性和化学稳定性，NH₃产率为62.94 µg h^-1 mg^-1_cat。在0.1 m HCl电解质介质中，在-0.50 V的电势下FE为13.30％。在环境条件下，该性能超过了以前报道的大多数用于电化学NRR的电催化剂。

这项工作表明，2D-QD在电催化中具有巨大的应用价值，通过控制官能团，边缘位点和QD尺寸为进一步优化提供了广阔的空间。

Zhaoyong Jin, et al, Rational Design of Hydroxyl-Rich Ti3C2Tx MXene Quantum Dots for High-Performance Electrochemical N2 Reduction, Adv. Energy Mater. 2020,

DOI: 10.1002/aenm.202000797

https://doi.org/10.1002/aenm.202000797