电化学合成氨对于缓解全球的能源危机和环境污染至关重要。目前虽有一系列的催化剂被应用到电化学合成氨中，但仍有许多问题未解决。基于此西安工业大学王奇观与王素敏教授团队提出在三聚氰胺/三聚氰酸的水热缩聚研究中，通过横向氢键将石墨氮化碳量子点(CNQD,~2nm)沿两个正交方向原位排列，成功构建了CNQD的自由浮动二维氢键膜(2D CNQD)并将其应用到电催化合成氨的研究中。该催化剂二维CNQD薄膜在氮还原反应(NRR)和析氧反应(OER)中都具有较高的双功能活性，同时通过密度泛函理论计算表明，二维CNQD薄膜在氮还原反应表现优异的主要原因是多层氢键相互作用促进了N2的吸附，稳定了NRR中间体在二维CNQD薄膜上的电催化性能。本研究表明，水热原位超分子自组装是将零维量子点集成到二维定向阵列的一种可行且直接的方法，并且其中相互连接的氢键使自由浮动的二维氢键膜保持了零维和二维结构的电化学优势。

该工作以“Water-Phase Lateral Interconnecting Quantum Dots as Free-Floating 2D Film Assembled by Hydrogen-Bonding Interactions to Acquire Excellent Electrocatalytic Activity”为题发表在《ACSNano》上，西安工业大学为唯一通讯单位。

网页链接：https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsnano.2c00507

DOI:10.1021/acsnano.2c00507