光/电催化氮还原反应（NRR）是可持续生产NH₃的新兴方法。然而，由于竞争性的析氢反应（HER）和惰性的N≡N三键活化困难，导致法拉第效率低下，阻碍了其实际应用。

有鉴于此，东南大学王金兰教授等人，提出了一种通过构建双金属位点的供体-受体对来提高NRR的方法。

本文要点

1）双活性位点的协同效应可能会打破金属活性基准，使之朝着更有效的NRR发展。嵌入在g-C₃N₄中的异核金属二聚体作为双金属活性中心，可以产生供体-受体偶联，显著提高NRR的活性和选择性。通过比较28种候选M1M2/g-C3N4的热力学和电化学稳定性，首先筛选出16种符合稳定性标准的异核DAC进行进一步研究。

2）随后，通过研究E_b(N)与E_b(N₂H)的比例关系，系统地评价了催化活性，E_b(N)与E_b(N₂H)的比例关系，筛选出FeMo、TiMo、MoW和NiMo二聚体作为NRR的有前景的DACs。

3）同时，具有合适的带边缘位置和可见光吸收的TiMo/g-C₃N₄，NiMo/g-C₃N₄和MoW/g-C₃N₄可以作为光催化剂应用于NRR。高活性源于异核金属二聚体和g-C3N4的协同作用，它们不仅充当配位骨架，而且为NRR提供了良好的局部环境，其在调节目标中间体的结合强度中起重要作用。

总之，该工作可能为合理设计对NRR具有高活性和稳定性的异核DAC提供了指导，这也可能适用于其他反应。

参考文献：

Shiyan Wang et al. Highly Efficient Photo-/Electrocatalytic Reduction of Nitrogen into Ammonia by Dual-Metal Sites. ACS Cent. Sci., 2020.

DOI: 10.1021/acscentsci.0c00552

https://doi.org/10.1021/acscentsci.0c00552