从N₂到NH₃的电催化已得到越来越多的研究，因为它提供了一种环境友好的方法来代替当前的Haber-Bosch方法。不幸的是，N₂转化为NH₃的转化率远低于大规模实施所必需的水平。

有鉴于此，犹他大学Yan Sun、南京大学Lizhe Liu和河海大学王沛芳教授等人，设计了双面FeReS₃ Janus层，该层模仿了由电阻开关突触组成的多神经元网络，从而实现了一系列有趣的多相转变，从而活化了最优的催化活性。

本文要点

1）受脉冲神经网络信号记忆的启发，开发了可再充电催化剂技术，利用可控的电刺激来活化并再生最佳的催化活性。提出了一种模仿生物神经子系统的设计策略，即一种有效的电场刺激系统，以驱动结构从传统相转变为具有高催化活性的特定结构。

2）在一个基本的生物神经系统中，突触后神经元（POST）由两个突触前神经元（PRE）通过从后树突到前轴突的突触相连。每一个突触反应都依赖于动作电位，动作电位从前神经传导到后神经。可以通过相变存储（PCM）设备来模仿生物突触，其中神经递质的积累决定了突触反应，在PCM器件中，两个接触电极之间的介电区域的电导率可以通过结构转变来调节。

3）通过两个非等效表面之间的活性位点转换，活化能势垒明显降低。在电场刺激下，FeReS₃合成NH₃的法拉第效率为43%，最高速率为203 μg h^-1 mg^-1。此外，这种可再充电催化剂表现出前所未有的催化性能，可持续长达216小时，并可以通过简单的充电操作重复活化。

参考文献：

Gang Zhou et al. Recharged Catalyst with Memristive Nitrogen Reduction Activity through Learning Networks of Spiking Neurons. J. Am. Chem. Soc., 2021.

DOI: 10.1021/jacs.0c12458

https://doi.org/10.1021/jacs.0c12458