为了实现高效，可持续地生产NH₃的电化学氮还原反应（NRR），所设计的电催化剂应表现出高选择性和高活性，并具有最佳的吸附能。

有鉴于此，美国得克萨斯大学奥斯汀分校余桂华教授报道了一种具有3D互连纳米孔骨架的非晶态BiNi合金（a-BiNi），与晶体和纯金属相比，其显著增强了NRR。

文章要点

1）研究人员在BiNi合金中应用了非晶化工程。在室温下，Bi-Ni-CCP凝胶与NaBH₄在二甘醇（DEG）中反应，然后通过NaBH₄诱导的非晶化合成非晶BiNi（a-BiNi）合金。

2）由于Ni取代后氮的化学吸附和较低的ΔG_*NNH以及合金骨架的无定形特征，a-BiNi电催化剂对于合成氨显示出高催化活性，产率为17.5 μg h^-1 mg_cat^-1，法拉第效率为13.8％。

3）进一步的电化学表征显示3D纳米多孔合金骨架的增强的电子转移和增加的电化学表面积也有助于提高NRR活性。此外，互连的多孔骨架对于长期的NRR具有很高的结构稳定性，使其具有足够的稳定性和有效的活性，可用于潜在的实际应用。

这项工作为优化反应物和中间体的吸附能以及调节结晶度以活化分子N₂提供了新途径。

Zhiwei Fang, et al, Gel-Derived Amorphous BiNi Alloy Promotes Electrocatalytic Nitrogen Fixation via Optimizing Nitrogen Adsorption and Activation, Angew. Chem. Int. Ed., 2020

DOI: 10.1002/anie.202014302

https://doi.org/10.1002/anie.202014302