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近日 ， 有研究者发现亚稳相二硫化钼（MoS2）中的Mo-Mo金属键能够增强电子局域化 ， 促进氮气还原催化活性 。 其中1T’’’二硫化钼的氨气产率是2H二硫化钼的9倍 。 该工作为相关高活性催化剂的设计提供了很好的理念与策略 。
近年来 ， 常温常压的电化学氮气还原受到广泛的研究关注 ， 其被认为是一种有潜力取代工业中哈伯-博施法的一种技术 。 但是目前 ， 该技术合成效率低 ， 理论机制也欠缺 。
层状结构的二硫化钼具有较强的氮气还原能力 ， 带正电的钼原子能通过促进氮气分子的反键轨道的填充而弱化氮氮三键 。 因此 ， 大量的工作通过杂原子掺杂或者制造缺陷来增强Mo-N键以提高活性 。 然而 ， 这些工作都是立足于2H硫化钼的改性 ， 很少人会关注 MoS2本征结构的设计 ， 幷且对于相关催化机制的理解仍然缺少深度 。
【新陈代谢|亚稳相MoS2电子局域化促进氮气还原】因此基于前期的努力 ， 相关研究者就制备出了亚稳相（1T’和1T’’’）的硫化钼 ， 幷探究了其结构差异对活性的影响 。 结果发现 ， 亚稳相MoS2中的Mo-Mo金属键能够增强电子局域化 ， 促进氮气还原催化活性 。 其增强的电子密度可以促进π back-donation过程来增强Mo-N键的强度 ， 从而使得氮气的活化更加容易 。 此外 ， 亚稳相MoS2中空的t2g轨道有利于与氮气形成σ键促使氮气分子的吸附 。 结合计算 ， 证实了局域电子促进了金属和氮气的相互作用 ， 从而促进氮气的吸附与活化 。
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