环境条件下的电化学氮还原反应(NRR)为生产无碳氢载体提供了一条途径。然而，NRR的选择性和活性仍然受到反应动力学缓慢的影响。过渡金属氮化物上的氮空位被认为是NRR最理想的活性位点之一，然而，其催化性能往往受到不稳定因素的限制。近日，阿德莱德大学乔世璋团队制备了一种新的二维层状W₂N₃ 纳米片，该纳米片的氮空穴具有高的电化学NRR活性：稳定的氨产量为11.66±0.98µg h⁻¹ mg_cata⁻¹(3.80±0.32×10⁻¹¹mol cm⁻² s⁻¹)；在0.2 V时，法拉第效率为11.67±0.93%（相对于RHE，12圈，24h)。一系列表征表明，由于W原子的高价态和二维约束效应，二维W₂N₃上的氮空位是稳定的。DFT计算表明，W₂N₃上的氮空位提供了一个缺电子的环境，不仅有利于氮的吸附，而且降低了NRR的热力学极限电位。

Huanyu Jin, Shi-Zhang Qiao*, et al. Nitrogen Vacancies on 2D Layered W₂N₃: A Stable and Efficient Active Site for Nitrogen Reduction Reaction. Adv. Mater. 2019,

DOI: 10.1002/adma.201902709

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.201902709