吴壮志/王梁炳Appl. Catal. B.：P-掺杂S空位的MoS2助力电催化N2还原为NH3

电催化N₂还原反应（NRR）是以可持续的方式将N₂转化为NH₃，以取代能源密集型Haber-Bosch工艺的一种有前途的方法。由于MoS₂基电催化剂在生物固氮酶中与活性MoFe-co相似，因此在催化N₂还原方面具有巨大潜力。

近日，中南大学吴壮志教授和王梁炳教授（共同通讯作者）等人报道了一种富含硫（S）空位的MoS₂作为NRR的优良电催化剂，其中硫空位（SVs）很容易通过调节P掺杂量来控制。

作者通过简单的水热方法制备了P-掺杂富含硫空位的MoS₂，并在环境条件下验证了其作为一种高效非贵金属催化剂，可使N₂电加氢生产NH₃。

含有丰富SVs的MoS₂（P-M-1）具有高达60.27 µg h^-1 mg^-1_cat的NH₃产率。在0.1 M Na₂SO₄中，当电压为-0.6 V vs RHE时，对NRR的法拉第效率（FE）高达12.22%。

通过进一步的机理研究表明，P-掺杂在MoS₂中不仅产生了丰富的SVs作为活性位点，而且还调节了电子结构以增强对N₂分子的吸附和活化，从而极大地提高了NRR的催化性能。

该工作不仅为NRR制备了高性能的P-掺杂MoS₂催化剂，而且证明了缺陷工程是提高NRR催化性能的有效策略，值得在其他催化反应中推广应用。

Sulfur Vacancy Engineering of MoS₂ via Phosphorus Incorporation for Improved Electrocatalytic N₂ Reduction to NH₃. Appl. Catal. B Environ., 2021, DOI: 10.1016/j.apcatb.2021.120733.

https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2021.120733.

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吴壮志/王梁炳Appl. Catal. B.：P-掺杂S空位的MoS2助力电催化N2还原为NH3

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