氮还原反应（NRR）的法拉第效率通常受到电解液中N₂溶解度较低的局限，同时电解液与固体催化剂之间的紧密联系导致损失大量催化活性位点。

有鉴于此，江南大学刘天西、悉尼新南威尔士大学黄佳佳、戴黎明、比利时鲁汶大学Johan Hofkens、江西师范大学廖勋凡等报道通过给体-受体型聚合物形成一种“准气体-固体界面”，促进NRR催化反应，同时能够阻碍竞争性HER反应，在电催化NRR反应中得到优异的催化活性。

本文要点

（1）

测试发现，共轭聚合物催化剂SC-PBDT-TT实现了高达60.5 %的法拉第效率，中性缓冲液的最高生成NH₃速率达到16.8 μg h^-1 mg^-1。通过分子动力学和COMSOL建模，发现实现了优异NRR催化活性来自于催化剂存在阻碍水分子进入的空间，在催化剂内部形成“准-气体-固体界面”，因此促进催化剂与N₂分子之间的直接接触。

（2）

进一步，通过基于DFT的高通量计算揭示SC-PBTT-TT催化剂用于N₂吸附和还原的真实催化位点。这项工作为发展通过控制非金属催化剂的晶化程度实现增强NRR催化性能提供机会。

参考文献

Feili Lai, Jiajia Huang, Xunfan Liao, Wei Zong, Lingfeng Ge, Feng Gan, Yuting Fang, Yue-E Miao, Johan Hofkens, Tianxi Liu, Liming Dai, Semi-Crystalline Conjugated Polymers with Well-Defined Active Sites for Nitrogen Fixation in Seawater Electrolyte, Adv. Mater. 2022

DOI: 10.1002/adma.202201853

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202201853