Appl. Catal. B.: 打破电催化N2还原为NH3的scaling线性关系

由于scaling线性关系和竞争性HER的限制，设计将N₂有效电还原为NH₃的催化剂以及反应机制研究仍然是一个巨大的挑战。

郑州大学许群、贾瑜和新南威尔士大学赵川以及伍伦贡大学陈俊等构建了具有大面积面内S空位的特殊亚单层MoS_2-x结构(SM-MoS_2-x)， 使得N₂能够解离和动态氢化。

原子分辨率AC-STEM 和计算模拟显示S空位区域的压缩应变，这增加了金属丰度并进一步丰富了周围的电子密度。实验和理论结果表明，大面积的面内S空位可以通过调节它们对氮中间体的亲和力来调节其催化性能，从而规避了超低总能垒和过电位催化N₂电还原中的吸附自由能scaling线性关系。

计算研究表明，氮中间体与特殊亚表面的动态结合使N₂从“侧面”活化并打破了scaling线性关系，有利的*NH₃迁移在亚单层区域上进一步降低了整体NRR能垒。此外，H的相对强吸附抑制了HER并有利于NRR的PCET。

Building of sub-monolayer MoS_2-x structure to circumvent the scaling relations in N₂-to-NH₃ electrocatalysis. Applied Catalysis B: Environmental, 2021. DOI: 10.1016/j.apcatb.2021.120615