使用相同的金屬元素合理設(shè)計(jì)氮化物和氧化物之間的界面結(jié)構(gòu)，并將界面活性中心與確定的催化機(jī)制相關(guān)聯(lián)仍然具有挑戰(zhàn)性。基于此，鄭州大學(xué)李保軍教授和王成明博士、河南理工大學(xué)劉寶忠教授（共同通訊作者）等人報(bào)道了一種氮化鈷-氧化鈷（Co₄N-Co₃O₄）界面結(jié)構(gòu)，以確定界面活性中心對(duì)氨硼烷（ammonia borane）制氫的影響。

在文中，作者設(shè)計(jì)了一種界面結(jié)構(gòu)明顯的Co基金屬氧化物-金屬氮化物，以平衡其高催化活性和穩(wěn)定性。其中，Co₄N-Co₃O₄@C催化劑是在氨硼烷水解中的最高活性的Co基催化劑，其周轉(zhuǎn)頻率（TOF）值高達(dá)79 min^-1，遠(yuǎn)高于之前的報(bào)道值。同時(shí)，在Co₄N-Co₃O₄@C催化劑上循環(huán)10次后，仍具有優(yōu)異的H₂生產(chǎn)催化活性。

實(shí)驗(yàn)分析和密度泛函理論（DFT）計(jì)算表明，原子界面激發(fā)效應(yīng)（AieE）是高催化活性的原因。Co₄N-Co₃O₄界面有利于NH₃BH₃和H₂O分子的靶向吸附和活化，生成H*和H₂。

其中，Co_(N)*和Co_(O)*在Co₄N-Co₃O₄界面上的兩個(gè)活性中心分別激活NH₃BH₃和H₂O。該工作關(guān)于AieE的概念驗(yàn)證研究為多相催化劑的設(shè)計(jì)提供了重要的見解，并促進(jìn)了能源化學(xué)轉(zhuǎn)化的性質(zhì)和調(diào)控的發(fā)展。

Atomic Interface-Exciting Catalysis on Cobalt Nitride-Oxide for Accelerating Hydrogen Generation. Small, 2022, DOI: 10.1002/smll.202107417.

https://doi.org/10.1002/smll.202107417.