近日，我院先进能源转化材料与器件研究团队在国际著名学术期刊《德国应用化学》（Angewandte Chemie International Edition）在线发表了以“Electronic-Geometric Pre-Compensation Enables Intermetallic RhSb Bimetallenes for Efficient Nitrite Electroreduction”（电子-几何预补偿策略赋能金属间化合物RhSb双金属烯实现高效亚硝酸盐电还原）为题的研究论文。

  可持续电化学合成致力于在温和条件下高效制备高附加值化学品，然而，催化剂失活仍是制约其实际应用的核心瓶颈。毒化中间体在活性位点上的过强吸附被认为是导致催化剂失活的主要原因之一。尽管调控吸附强度以降低毒化中间体结合能被广泛用于提升催化稳定性，但该策略不可避免地受到吸附能线性标度关系的限制，即削弱毒化中间体吸附的同时，也会降低其他关键反应物种的有效活化。为突破这一限制，先进能源转化材料与器件研究团队提出了一种电子-几何预补偿策略，通过协同调控铑活性位点的电子结构与局域几何构型，实现对*NO中间体吸附行为的精准调控，从而有效抑制亚硝酸盐电还原过程中的毒化现象。在构筑的金属间化合物RhSb双金属烯中，锑诱导的电子结构调控增强了铑活性中心对反应物种的吸附能力，从而补偿了有序金属间化合物晶格所带来的几何约束效应，突破了传统金属间化合物中因弱吸附构型导致的催化活性限制。基于这一电子-几何预补偿机制，RhSb双金属烯在−0.3 V（vs. RHE）下实现了超过880小时的长期稳定亚硝酸盐电还原运行，并保持高于90%的氨法拉第效率。在电流密度超过0.45 A cm⁻²的亚硝酸盐电还原过程中，实现了高达107.5 g h⁻¹ g_cat⁻¹的平均氨产率。该电子-几何预补偿策略为打破催化过程中活性、选择性与稳定性之间的内在权衡提供了新的理性设计范式，并为其他催化体系中高性能电催化剂的开发提供了普适性指导。

图. 金属间化合物RhSb双金属烯纳米结构的物理表征

 文章第一作者为我院博士研究生仲伟，我院陈煜教授和艾轩副教授为共同通讯作者，我校为第一署名单位。该研究得到了材料科学与工程学院青年拔尖人才托举计划、西安市科协青年人才托举计划、国家重点研发计划、国家自然科学基金、中央高校科研基金、三秦英才特殊支持计划科技创新领军人才和陕西省三秦学者创新团队等项目支持。

 论文链接：https://doi.org/10.1002/anie.9586956

撰稿：艾轩  审核：刘治科