在诸多研究人员的努力下，人们已经报道了各种电催化剂的调节方法，例如元素掺杂，缺陷，控制晶相，表面改性等。但是，关于电催化剂的晶面与NRR活性之间的关系的系统研究尚未见报道。近日，青岛科技大学Lei Wang，Jianping Lai等对Pd纳米晶体进行了系统研究，作者在温和条件下，选择性地暴露（100）面，（111）面和（110）面（每个面均为立方体，八面体和菱形十二面体）用于NRR。
本文要点：
1）实验数据表明，在0 V下（与可逆氢电极相比），Pd立方体的NH3产率为24.3 μgmg-1cat h-1，在0.1 m Li2SO4电解质中的法拉第效率为36.6％，分别是Pd八面体和Pd菱形十二面体的2.7倍和5.3倍。同时，它也是有史以来报道的在低过电势下实现高活性的最佳催化材料之一。
2）此外，长期稳定性测试研究表明，Pd立方体对NRR具有非凡的稳定性。
3）密度泛函理论计算表明，Pd（100）显著的NRR性能可归因于较低的*NHN生成能垒和较低的由* NH3生成NH3的能垒（速率确定步骤）。
该工作将为开发具有高活性和稳定性的新型NRR催化剂开辟新途径。
Huan Zhao, et al. Exposure of Definite Palladium Facets Boosts Electrocatalytic Nitrogen Fixation at Low Overpotential. Adv. Mater., 2020
DOI: 10.1002/adma.202002131
