电催化氮还原（NRR）在下一代电化学能源存储技术和领域中将起到重要作用，但是非贵金属催化剂的NRR催化反应动力学过程非常缓慢。有鉴于此，浙江大学侯阳、福建物质结构研究所温珍海、新南威尔士大学戴黎明等报道了设计合成一种复合催化剂，由单原子铁修饰在N,O-共掺杂的多孔碳，在-0.4 V实现了高达31.9 μg_NH3 h^-1 mg^-1_cat的NH₃速率，11.8 %的法拉第效率。该结果比以往报道的单原子金属-氮碳化物催化剂性能更高。

本文要点：

（1）

通过DFT计算，揭示了Fe_SA-NO-C催化剂中较高的NRR催化反应活性来自于Fe和相邻O之间得到改善的电荷转移，这种过程显著改善了N₂分子、离子的移动，同时降低了Fe和*N₂中间体之间的结合，降低了反应决速步骤（*N₂→*NNH）中热力学Gibbs自由能能垒，提高了反应动力学过程，从而促进了反应活性。

参考文献

Yan Li, Junwei Li, Junheng Huang, Junxiang Chen, Yan Kong, Bin Yang, Zhongjian Li, Lecheng Lei, Guoliang Chai, Zhenhai Wen*, Liming Dai*, Yang Hou*, Boosting Electroreduction Kinetics of Nitrogen to Ammonia via Tuning Electron Distribution of Single‐atomic Iron Sites, Angew. Chem. Int. Ed. 2021

DOI: 10.1002/anie.202100526

https://www.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202100526