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電催化氮氣還原反應（eNRR）為電催化合成氨提供一種符合可持續發展要求的路線。研究發現缺陷工程是增強eNRR催化活性具有前景的路線，但是缺陷工程通常放大競爭性HER反應，導致選擇性變得非常困難。

有鑒于此，新加坡南洋理工大學Jong-Min Lee、西北工業大學王俊杰教授、四川大學華西醫院袁波教授、中國科學院大連化物所范文俊等報道系統調節VO_x的缺陷位點尺寸，在缺陷尺寸和eNRR性能之間建立結構-活性關系。

本文要點：

（1）

原位光譜表征和理論計算結果表明尺寸適中（1~2 nm）的缺陷（VO_x-MD）具有合適的電子結構環境增強N₂分子吸附和活化，而且保證較好的空間柔性，促進高效加氫反應，阻礙競爭性HER。

（2）

VO_x-MD得到優異的eNRR催化活性，在過電勢為-0.5 V (vs. RHE)，NH₃的產量達到81.94±1.45 μg h^-1 mg^-1，法拉第效率達到31.97正負0.75 %。這項研究結果表明缺陷的尺寸對于調控eNRR催化反應活性和選擇性的關鍵作用，為先進電催化劑的理性設計提供可規模化的策略。

參考文獻

Yuntong Sun, Gonggong Lu, Zhiqi Wang, Xuheng Li, Yinghao Li, Nicole L. D. Sui, Wenjun Fan, Ao Wang, Bo Yuan, Junjie Wang, Jong-Min Lee, Size Effect of Surface Defects Dictates Reactivity for Nitrogen Electrofixation, Angew. Chem. Int. Ed. 2025

DOI: 10.1002/anie.202425112

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202425112