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吳壯志/王梁炳Appl. Catal. B.：P-摻雜S空位的MoS2助力電催化N2還原為NH3

電催化N₂還原反應（NRR）是以可持續的方式將N₂轉化為NH₃，以取代能源密集型Haber-Bosch工藝的一種有前途的方法。由于MoS₂基電催化劑在生物固氮酶中與活性MoFe-co相似，因此在催化N₂還原方面具有巨大潛力。

近日，中南大學吳壯志教授和王梁炳教授（共同通訊作者）等人報道了一種富含硫（S）空位的MoS₂作為NRR的優良電催化劑，其中硫空位（SVs）很容易通過調節P摻雜量來控制。

作者通過簡單的水熱方法制備了P-摻雜富含硫空位的MoS₂，并在環境條件下驗證了其作為一種高效非貴金屬催化劑，可使N₂電加氫生產NH₃。

含有豐富SVs的MoS₂（P-M-1）具有高達60.27 μg h^-1 mg^-1_cat的NH₃產率。在0.1 M Na₂SO₄中，當電壓為-0.6 V vs RHE時，對NRR的法拉第效率（FE）高達12.22%。

通過進一步的機理研究表明，P-摻雜在MoS₂中不僅產生了豐富的SVs作為活性位點，而且還調節了電子結構以增強對N₂分子的吸附和活化，從而極大地提高了NRR的催化性能。

該工作不僅為NRR制備了高性能的P-摻雜MoS₂催化劑，而且證明了缺陷工程是提高NRR催化性能的有效策略，值得在其他催化反應中推廣應用。

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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