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相比于當前制氮工業的高能耗和大量溫室氣體排放，在溫和條件下的電化學固氮具有優異的發展潛力。

湖南大學譚勇文團隊報道了一種納米多孔碳化硼(np-B₁₃C₂)催化劑，能夠用于高效電化學固氮。

作者通過冶金合金設計和化學蝕刻制備出np-B₁₃C₂。該催化劑對于N₂的還原(NRR)和氧化(NOR)反應表現出高活性：

對于NRR，在-0.05 VRHE下，NH₃的生產速率達到91.28 μg h^-1 mg_cat.^-1，法拉第效率為35.53%，并且具有超過70 h的長期穩定性；對于NOR，該催化上NO₃^–的生產速率達到165.8 μg h-1 mgcat.-1，法拉第效率為8.4%。

原位拉曼光譜和DFT計算表明，B₁₃C₂中C和B位點之間的強相互作用，使得B上的電子富集，導致電子在B₁₃C₂上重新排布，帶正電荷的B原子有利于N₂吸附和進一步活化，并為B-N鍵的形成以及隨后NH₃和NO₃^–的形成提供了催化中心。

此外，C的引入可以增加催化劑固有的電導率，降低反應物的結合能，從而提高N₂的轉化性能。

Nanoporous B₁₃C₂ towards highly efficient electrochemical nitrogen fixation. Small, 2021. DOI: 10.1002/smll.202102814

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