電催化劑通過決定氮還原反應的途徑，在電化學合成氨中發揮著重要作用。離子基合金電催化劑具有半填充3d軌道，由于其具有吸附和活化N≡N鍵的可控驅動力，受到了人們的廣泛關注。其除了提供未被占據的d軌道以容納孤對電子以促進氮吸附外，還需要將d軌道電子提供給氮反鍵軌道以離解N≡N鍵。近日，中國科學院Li Feng、東北大學Luo Wenbin利用電子構型可調的雙金屬PdFe3納米合金促進電化學固氮。
本文要點：
1) 在PdFe3納米合金中，通過Fe和Pd之間的電荷極化可以重建Fe 3d軌道，同時降低相應的功函數。PdFe3中帶正電荷的Fe位點可以通過靜電排斥增強對質子吸附的抑制作用。
2) 在?0.2 Vvs. RHE的低過電勢下，該催化劑的氨生產速率為29.07μg h?1 mgcat.?1，并且法拉第效率為22.8%。通過密度泛函理論與原位ATR-FTIR結果相結合，作者證實了電催化氮還原遵循遠端機制，并且通過Pd誘導的缺電子Fe顯著降低第一步質子化（*N2+*H→*NNH）的能壘。
Jianjia Mu et.al Bimetallic PdFe3 Nano-Alloy with Tunable Electron Configuration for Boosting Electrochemical Nitrogen Fixation Adv. Energy Mater. 2023
DOI: 10.1002/aenm.202303558
https://doi.org/10.1002/aenm.202303558
