电化学氮还原反应（eNRR）被认为是氨合成的一种有前途的方法，但它受到氮的高惰性和不可避免的竞争性析氢反应(HER)的阻碍。

有鉴于此，福州大学化肥催化剂国家工程研究中心江莉龙研究员和梁诗景教授与中国科学院过程工程研究所何宏艳研究员等人合作，基于传递强化策略，设计并合成了一种Mo-PTA@CNT电催化剂，其中Mo物种锚固在磷酸钨酸（PTA）的四个空心位点上并紧密嵌入多壁碳纳米管（CNT）中以进行固定。

本文要点

1）通过将Mo物种锚固在PTA的4–H上并紧密嵌入CNT中，将Mo‐PTA @ CNT开发为有前景的eNRR高性能电催化剂。碳纳米管的引入促进了Mo‐PTA@CNT表面氮的积累。因此，PTA上富电子的Mo物种可以通过浓度差有效地吸附和活化从CNT富集的N₂。此外，超疏水性的CNT可以显着降低电极界面上H₂O分子的浓度，从而克服了不利的HER过程。

2）该催化剂在环境条件下，在-0.1 V（vs RHE）时的氨产率为51±1 µg h^-1mg_cat.^-1，法拉第效率为83±1％。

3）通过1H NMR和离子色谱法定量计算了NH⁴⁺的浓度。同位素标记表明所形成NH₃的N原子来自N₂。对照实验证实Mo - PTA与N₂有很强的相互作用，吸附能为50.46 kJ mol^-1，活化能为21.36 kJ mol^-1。

参考文献：

Wanru Liao et al. Interfacial Engineering Promoting Electrosynthesis of Ammonia over Mo/Phosphotungstic Acid with High Performance. Advanced Functional Materials, 2021.

DOI: 10.1002/adfm.202009151

https://doi.org/10.1002/adfm.202009151