氨是一种常见的化工原料，被广泛用于工、农业生产和能源储存转化等领域。传统的制氨技术主要是Haber-Bosch法，但该技术耗能巨大，且排放大量的温室气体CO²，会加重能源危机和环境问题，因此寻找一种绿色环保、低能耗的合成氨方法具有重要意义。近年来，电化学固氮（还原氮气生成氨反应，NRR）逐渐成为了一种研究广泛的合成氨新路径，它可以在常温常压下进行，是一种可持续、无污染、经济安全的合成氨新技术。目前，电催化固氮技术所使用的电催化剂主要集中于贵金属，其高昂的成本与较低的效率制约着该技术的发展。鉴于此，东华大学的丁彬教授团队以黑磷（BP）量子点作为非金属催化剂，并通过低温硼氢化钠还原法合成了富含氧空位的黑二氧化锡（SnO₂-x）纳米管，将其作为载体，通过配位自组装将黑磷量子点均匀地负载在黑二氧化锡纳米管上，制备得到BP@SnO₂-x双活性催化剂。其中，黑磷量子点具有较大的比表面积和丰富的活性位点，而黑二氧化锡纳米管除了本身具有优异的电导率及催化活性，还可以有效抑制黑磷量子点团聚并提高结构稳定性，它们的协同效应使BP@SnO₂-x双活性催化剂具有优异的催化氮还原活性和循环稳定性。该工作为设计制备新型、高效、廉价、绿色的非贵金属催化剂材料提供了一种新的策略。

Yi-Tao Liu, Di Li, Jianyong Yu, Bin Ding^*. Stable Confinement of Black Phosphorus Quantum Dots on Black Tin Oxide Nanotubes: A Robust, Double‐Active Electrocatalyst toward Efficient Nitrogen Fixation. Angew. Chem. Int. Ed., 2019.

DOI: 10.1002/anie.201908415

https://doi.org/10.1002/anie.201908415