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電催化還原NO生成NH₃，能夠為含NO的廢氣轉化為有價值的產物（NORR，NO還原反應）提供了一種極具吸引力的替代方案。但是，如何找到能夠有效的將NO轉化為NH₃的催化劑仍然是一項具有挑戰性的任務。

有鑒于此，蘇州大學徐來教授、南加州大學Oleg V. Prezhdo教授等報道設計了金屬插層的扭曲石墨烯-氮化硼異質結構，其中金屬原子充當電子轉移的橋梁。

本文要點：

（1）

設計的扭曲結構扭曲石墨烯-氮化硼有助于跨越界面的電荷轉移，將電子從石墨烯-金屬界面重新分布到金屬-BN界面以及BN表面。這種電子調控使得BN中與金屬中心相鄰的硼原子能夠成為活性位點，從而促進了對NO的強烈化學吸附，增強對NO的活化作用。

（2）

在對各種過渡金屬插層的扭曲異質結構的穩定性和NO捕獲能力進行高通量篩選之后，系統的研究30種候選結構的NORR反應路徑。結果表明，在優化的扭曲條件下，(rBN-Ti-Gθ)和(rBN-V-Gθ)異質結構展現出了卓越的將NO轉化為NH₃的催化性能。此外，通過使用確定獨立篩選與稀疏算子（SISSO）進行模型訓練，提出了一個描述符，并建立了扭曲角度與催化活性之間的關系。這項研究填補了將扭曲異質結構應用于NORR電催化領域的空白，為設計高性能的NORR催化劑提供了新的見解和策略。

參考文獻

Xingxing Wen, Oleg V. Prezhdo*, and Lai Xu*, Design of Twisted Two-Dimensional Heterostructures and Performance Regulation Descriptor for Electrocatalytic Ammonia Production from Nitric Oxide, J. Am. Chem. Soc. 2025

DOI: 10.1021/jacs.5c02696

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.5c02696