电化学氮还原（NRR）是一种在环境条件下合成氨（NH₃）的清洁，便捷可持续的方法。然而，氮气的惰性和竞争性析氢反应(HER)决定了NRR具有动力学迟缓和选择性差的特点。

近日，受固氮酶中金属-硫(M-S)键启发，澳大利亚新南威尔士大学赵川教授报道了一种表面改性策略来调节催化剂表面的电子结构，提高N₂的利用率，从而抑制HER，协同提高NH₃的生成速率。

文章要点

1）锚定在还原的氧化石墨烯（Ru/rGO）上的钌纳米晶体被不同的脂族硫醇修饰以实现M-S键。

2）在酸性条件下，使用十二烷硫醇，相对于RHE，在-0.1 V时可实现高法拉第效率（11％）和更高的NH3收率（50 µg h^-1 mg^-1）。

3）DFT计算表明，通过电子结构改性以及表面改性抑制HER，可以实现中间产物对N₂的吸附和解吸。

4）¹⁵N同位素标记实验结果表明，改性催化剂对合成NH₃具有良好的稳定性和可回收性。

Muhammad Ibrar Ahmed, et al, Metal-sulfur linkages achieved by organic tethering of Ru nanocrystals for enhanced electrochemical nitrogen reduction, Angew. Chem. Int. Ed.

DOI：10.1002/anie.202009435

https://doi.org/10.1002/anie.202009435