电化学固定N₂是一种很有前景的可持续合成NH₃的策略，而合理设计高性能的氮还原反应(NRR)催化剂是迫切需要的，但仍然具有挑战性。

有鉴于此，兰州交通大学褚克副教授等人，探讨了一种新型六方BN量子点(BNQDs)修饰的Nb₂CT_x-MXene (BNQDs@Nb₂CT_x)作为一种高效的NRR催化剂。

本文要点

1）BNQDs@Nb₂CT_x是通过简单的自组装方法制备的。通过在HF溶液中选择性刻蚀Al层，Nb₂CT_x纳米片从母材Nb₂AlC中剥离，而BNQDs是通过基于溶剂热方法切割BN纳米片制备的。混合合成的组分后，超小 BNQDs 通过范德华相互作用自发组装在 Nb₂CT_x 纳米片上，形成BNQDs@Nb₂CT_x。

2）BNQDs@Nb₂CT_x表现出最佳的NRR活性，NH₃产率为66.3µg h⁻¹ mg⁻¹(−0.4 V)，法拉第效率为 16.7% (-0.3 V)，优于大多数最先进的NRR催化剂，且具有良好的稳定性。

3）理论计算表明，BNQDs和Nb₂CT_x的协同作用使得界面B位点作为NRR催化中心的形成，增强了N₂的活化，降低了反应能垒，并阻止了 H₂ 的析出。

参考文献：

Ke Chu et al. Synergistic Enhancement of Electrocatalytic Nitrogen Reduction Over Boron Nitride Quantum Dots Decorated Nb₂CT_x-MXene. Small, 2021.

DOI: 10.1002/smll.202102363

https://doi.org/10.1002/smll.202102363