近日，我院碳中和新材料团队提出一种通过在二维MXene材料表面沉积双金属化合物的策略显著提升了的电催化合成氨性能。该研究成果以“Cu−Bi Bimetallic Sulfides Loaded on Two-Dimensional Ti₃C₂T_x MXene for Efficient Electrocatalytic Nitrogen Reduction under Ambient Conditions”为题，发表于国际著名期刊《Nano Letters》上。文章通讯作者为田健教授和韩野副教授，硕士研究生张瑞为第一作者，山东科技大学材料学院为第一单位。

Ti₃C₂T_x MXene因其金属导电性而在电催化领域得到广泛研究，但是其较低的氨产率和法拉第效率仍然较低。而借助双金属化合物有利于降低能垒，能够为反应物提供了不同类型的吸附位点等特点能够有效的改善这一点。通过调研团队利用过渡金属Cu具有独特的3d轨道和优异的电子结构、Bi对于H的弱吸附力以及对于与N的强相互作用的特点，以Ti₃C₂T_x 材料作为基体利用其广阔的比表面积顺利合成了Ti₃C₂T_x/BiCuS_2.5用于电催化氮还原反应的催化剂。进一步的理论计算结果表明，Bi-Cu之间的额双金属活性可以显著降低氮还原反应（eNRR）过程中中间产物的（*NH-NH→*NH-NH₂）的吸附与活化能垒，从而显著提升其催化性能。该研究可以为高效双金属电催化剂的设计合成提供新的思路。

本研究工作得到了国家自然科学基金、山东省杰出青年基金等项目的大力资助。