通过固N₂进行电化学氨合成已被证明是一种很有前途的替代能耗高、污染严重的Haber-Bosch工艺的替代方法。考虑到氮还原反应的低法拉第效率和缓慢反应动力学，设计一种耐用且具有选择性的催化剂具有重要意义。

有鉴于此，韩国大邱庆北科学技术院的Sangaraju Shanmugam等人，采用一步原位氮化法在二维六方氮化硼(h-BN)薄片上生长立方氮化钼(γ-Mo₂N)纳米颗粒，作为一种潜在的，具有成本效益的NRR电催化剂，通过界面工程Mo₂N-BN桥来调节对N₂的选择性。

本文要点

1）采用原位氮化法在二维六方氮化硼(h-BN)薄片上生长了立方氮化钼(γ-Mo₂N)纳米颗粒。这种合成的杂化物保留了底物(h-BN)的原始形态和相，比BN和γ-Mo₂N对照催化剂显著提高了NRR活性。

2）Mo₂N₄₀/BN复合催化剂在0.1 M Na₂SO₄中NH₃产率最高，为58.5µg h^-1 mg^-1，法拉效率为61.5%。EPR和Raman研究表明，缺陷和h-BN之间的相互作用依赖于纳米粒子的尺寸。而且，这种基于非贵金属的混合材料在20 h内仍具有稳定的性能。

3）此外，证明了氮化物纯化的重要性，可以避免因普遍存在的NH₃而产生假阳性结果。

总之，因此，通过控制缺陷来设计催化剂的电子结构的方法可以作为选择性NRR的一种新思路。

参考文献：

David Kumar Yesudoss et al. Strong Catalyst Support Interactions in Defect-rich γ-Mo₂N Nanoparticles Loaded 2D-h-BN Hybrid for Highly Selective Nitrogen Reduction Reaction. Applied Catalysis B: Environmental, 2021.

DOI: 10.1016/j.apcatb.2021.119952

https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2021.119952