?電化學NRR是一個涉及6個電子的多步過程，反應動力學緩慢。得益于P區金屬的弱氫吸附與雙原子位點的協同效應，構筑的Al-Al雙原子位點在NRR中具有以下優勢：（1）Al-Al位點的空軌道可接受N≡N的2σ* 孤對電子，促進氮氣的吸附；（2）N的高電負性有利于Al-Al中的成鍵軌道電子注入N≡N的反鍵軌道（2π*），高效活化N≡N三鍵；（3）氮摻雜的石墨碳基質可以作為電子儲庫，提升Al-Al位點介導NxHy中間體電荷轉移的能力。
利用衰減全內反射表面增強紅外吸收光譜技術探究了NRR的活性中間體，發現Al-Al雙原子位點為N2化學吸附和活化提供了良好的微環境，NRR遵循6電子轉移機理，選擇性地將N2轉化為NH3。
綜上所述，夏興華、李劍團隊設計合成了一種P區雙原子金屬的高性能NRR催化劑，為設計高性能NRR電催化劑提供了新的思路，并為開發同核/異核過渡金屬雙原子催化劑奠定了理論基礎。
Sudip Biswas,?Jingwen Zhou,?Xue-Lu Chen,?Chen Chi,?Yi-An Pan,?Peixin Cui,?Jian Li,?Chungen Liu,?Xing-Hua Xia
Angewandte Chemie International Edition
DOI:?10.1002/anie.202405493
