生物固氮酶结构中的多金属硫化物结构催化位点能够高效率的在温和条件将N₂转化为NH₃，有鉴于此，大连理工大学孙立成、李福胜等报道通过生物固氮酶灵感，通过FeWO₄纳米粒子进行界面硫化，合成了双金属硫化物材料FeWS_x@FeWO₄催化剂。这种FeWS_x@FeWO₄催化剂在-0.45 V vs. RHE的过电势条件于流动相电解池中，实现了30.2 μg h^-1 mg^-1的NH₃产率，法拉第效率为16.4 %。

本文要点：

（1）

作者通过¹⁵N₂同位素标记实验，验证了氮产物来自N₂分子的还原。通过原位Raman光谱、肼还原反应动力学，发现在催化剂的表面的双金属硫化物位点非解离中间体M-NH₂-NH₂的还原是NRR反应的决速步骤。通过N₂-TPD实验，硫化处理过程引入金属-硫键结构有助于N₂分子吸附。

（2）

本文研究结果为理解NRR催化剂的结构-催化活性之间的关系提供帮助。

参考文献

Yilong Zhao, Fusheng Li*, Wenlong Li, Yingzheng Li, Chang Liu, Ziqi Zhao, Yu Shan, Yongfei Ji, Licheng Sun*, Identification of M-NH₂-NH₂ Intermediate and Rate Determing Step for Nitrogen Reduction with Bioinspired Sulfur-bonded FeW Catalyst, Angew. Chem. Int. Ed. 2021

DOI: 10.1002/anie.202104918

https://www.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202104918