传统的NH3生产方法（Haber-Bosch工艺）有望在环境条件下通过电化学合成进行代替，但是将N2电化学还原成NH3相当低的选择性（法拉第效率低）阻碍了其发展。近日，上海交通大学Xin-Hao Li等报道了一种强有力的方法，通过构建Ni和Au纳米粒子的无机供体-受体对，增加它们的电子密度，将Au催化剂电催化氮气还原反应（NRR）的法拉第效率提高到67.8％。作者通过理论模拟方法研究了富电子Au中心在促进N2固定和活化方面的独特作用，并通过实验结果进行了验证。此外，将高度耦合的Au和Ni纳米颗粒负载在氮掺杂碳上用于NRR，可实现再利用和长期稳定性，使得该催化剂有望用于实际应用。
Zhong-Hua Xue, Xin-Hao Li*, et al. Electrochemical Reduction of N2 into NH3 by Donor-Acceptor Couples of Ni and Au Nanoparticles with a 67.8% Faradaic Efficiency. J. Am. Chem. Soc., 2019
DOI: 10.1021/jacs.9b07963
