材料学院硕士研究生李青青以第一作者在《Journal of Materials Chemistry A》期刊发表热点论文

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近日，我校材料科学与工程学院2019级硕士研究生李青青同学在其导师褚克副教授的指导下以第一作者身份在国际材料科学领域著名学术期刊《Journal of Materials Chemistry A》（影响因子11.3，工程技术/材料科学一区TOP期刊）上发表了题为“Activating VS ₂ basal planes for enhanced NRR electrocatalysis: the synergistic role of S-vacancies and B dopants”的研究论文（ https://doi.org/10.1039/D0TA05282E ），且被该期刊评为年度热点论文（ HOT Paper ）。兰州交通大学为第一单位及通讯单位，褚克副教授为唯一通讯作者。

电化学合成氨具有设备简单、能耗低、无二氧化碳排放的优点，被认为是最有可能取代传统高能耗Haber-Bosch工艺的人工合成氨技术。开发用于电催化N ₂ 还原反应（NRR）的高活性催化剂是电催化合成氨技术的核心，但仍具有挑战性。该工作首先通过第一性原理计算确定在二维VS ₂ 材料的面内同时引入S空位及B掺杂可有效激活VS ₂ 的表面活性，并诱导产生不饱和V活性位点，该活性位点可以稳定NRR反应关键中间体，降低反应能垒，同时可有效抑制析氢副反应的发生，从而可实现NRR反应的高活性和选择性。实验表明，B掺杂VS ₂ 纳米阵列催化剂的最高氨产率为55.7 μg h ⁻¹ mg ⁻¹ ，法拉第转化效率为16.4%，为目前报道V基NRR催化剂的最高值。这项工作为二维过渡金属硫化物面内NRR催化活性的调控设计开辟了一条新的途径。

该项工作得到了国家自然科学基金、甘肃省自然科学基金重点项目、中国科学院“西部青年学者”项目、兰州交通大学“百人计划”等项目的联合资助。

（文/郭鹏 来源/材料科学与工程学院）