二维AuP2材料电催化固氮性能的理论研究

通过电化学反应将氮气(N2)和水(H2O)在常温常压的条件下转化为氨气(NH3)是一种绿色环保的合成氨方法。但由于N2具有非常高的化学惰性,必须借助电催化剂来加速反应的动力学过程。通过密度泛函理论计算揭示出新型二维无机材料AuP2对N2电化学还原制NH3具有很好的催化活性。在二维AuP2材料中,Au与P之间由于电负性差异发生显著的电荷转移,使带有正电荷的P可作为活性位点促进氮还原。计算表明整个反应的速控步是N2生成*NNH的过程,限制电压为1.2 V,催化活性可以跟部分金属催化剂相媲美。为设计高效氮还原电催化剂提供了新的思路。