在常压常温可持续合成氨中，高效电催化剂对氮还原反应（NRR）的发展至关重要。而控制电催化剂的电子构型对于在NRR中通过调节中心的活性电子态以形成金属-氮（M-N）键尤为重要。
近日，中科院上硅所黄富强研究员，王家成研究员，中科院宁波材料所Minghui Yang报道了与没有金属链的稳定2H MoS2形成鲜明对比的是，Mo-Mo键合在MoS2块体的亚稳态晶型（1T‘相中的锯齿链和1T“’相中的菱形链）中可以显著提高金属链周围的本征电子局域化程度。这可以促进从吸附的氮分子到金属链的电荷转移，从而提高NRR动力学。
文章要点
1）电化学实验表明，富含Mo-Mo键的亚稳态1T“’MoS2的NH3产率和法拉第效率分别是2H MoS2的9倍和12倍。
2）理论计算结果表明，Mo-Mo链和Mo位周围较高的局域电子密度可以促进π反馈（π back-donation），这有利于增加氮的吸附，增强M-N键，降低三重N≡N键的解离势垒。
作为MoS2在NRR中的基础研究，这项研究为未来高活性电催化剂的设计和制备提供了一个很有前途的策略。
参考文献
Gaoxin Lin, et al, Intrinsic Electron Localization of Metastable MoS2 Boosts Electrocatalytic Nitrogen Reduction to Ammonia, Adv. Mater. 2021
DOI: 10.1002/adma.202007509
https://doi.org/10.1002/adma.202007509
