一、文献题目

BimetallicMo-CoNanoparticlesAnchoredonNitrogen-DopedCarbonforEnhancedElectrochemicalNitrogenFixation

二、文献期刊

JournalofMaterialsChemistryA

三、创新点

通过制备Mo-Co/ZIF前驱体，继而通过热解的方法制备Mo-Co/NC催化剂。该催化剂通过双金属协同方式增加了NRR的产率及法拉第效率。

四、结果与讨论

图a-i表明Mo-Co/NC催化剂继承了ZIF的十二面体结构，同时（c、d）在引入Mo后催化剂表面相较于（a、b）未引入Mo时表面粗糙度增加。同时两种金属以纳米粒子形式均匀分布在碳基底表面。图j中只出现了26.6°和44.7°的典型碳宽峰，表明催化剂中Mo、Co含量较少且分散度较高。

图2a表明，Co/NC与Mo-Co/NC中Co均以Co0、Co2+和Co-N形式存在，与Co/NC相比，Co2p谱中Mo-Co/NC的结合能发生了变化，这是由于Mo加入Co晶格后对Co电子结构的影响。图2b表明，相较于Co/NC中N以吡啶N、Co-Nx、石墨N和氧化N形式存在，Mo-Co/NC出现Mo-N键。C-1s谱出现4个峰，分别对应于C=C、C=N、C-O和O-C=O键。掺杂Mo后，Mo-Co/NC的Mo分别对应Mo-N(MoN)和MoOx，其中MoOx的存在峰可能是催化剂暴露在空气中的表面氧化所致。XPS结果表明，Mo和Co纳米粒子的形成以及与N掺杂碳的相互作用。

图3a表明NRR测试选择了从?0.1到?0.6V(相对于RHE)的合适的电位窗口范围。CA曲线如图3b所示，电流密度随负电位的增加而增加。在外加电位下通过CA测试得到了稳定的电流密度，表明该复合催化剂在电解过程中具有良好的化学稳定性。如图3c所示，说明在应用电位下，Mo-Co/NC上可以实现N2还原为NH3。图3d结果表明，Mo-Co/NC的NH3在-0.1V(vs.RHE)电位下产率最高，其值为89.8μmolh?1gcat-1。在-0.1V(vs.RHE)电位下，Mo-Co/NC在合成氨时达到最大FE(13.5%)，远高于Co/NC在-0.1V(4.3%)(vs.RHE)电位下的最大值。由于竞争的HER,NH3产率和FE在更多负电位时降低。从以上结果可以看出，添加Mo形成Mo-Co/NC有利于N2电还原生成NH3，且在较低电位下具有较高的产率和效率。同时，图3f通过测试催化剂在氩气与氮气气氛的对比及纯碳纸测试，证明催化剂有较高的产率及法拉第效率。

如图4a所示，相应的NRR活性表明，最小粒径的MoCo/NC产生的氨量最多，而进一步增大粒径氨产量降低。如图4b所示，得到了在非法拉第区(0.1~0.2Vvs.RHE)下，不同扫描速率下制备的催化剂的CV曲线。通过对不同扫描速率与充电电流密度的线性拟合，Mo-Co/NC处理的Cdl值相对于Co/NC、N-C和碳纸最高(图4c)，表明Mo-Co/Nc的ECSA最高。考虑到在我们的工作中没有检测到N2H4副产物，可以根据之前的研究推测可能存在Mo-Co/NC上的远端结合途径，过程如图4d所示。

五、结论

在非均相Au-Fe3O4NPs中，Au-Fe3O4NPs中Au-O键的存在，使其与反应物和中间体结合更强，提高了反应的能量学和动力学性能，因此表现出色NRR性能。Fe原子是将N2固定在*N2H中的活性位点，Au原子的引入可以优化NRR中间体的吸附，使NRR在Au-Fe3O4上沿一个有利于能量转化的过程进行。非均相结构不仅增强了对N2的吸附，保证了NRR的催化性能，而且还影响了材料的电子结构，改善了材料的电子转移，产生了更多的Au-O键，从而提高了催化性能。