电催化氮还原反应(NRR)一直是许多科研人员研究的重要领域。然而，高电压要求、低NH₃产率和低催化稳定性仍然是NRR目前面临的最大挑战。

近日，青岛科技大学王磊/赖建平课题组在国际知名学术期刊Advanced Functional Materials(IF 16.836)发表了题为“Multi-Site Electrocatalysts Boost pH-Universal Nitrogen Reduction by High-Entropy Alloys”的研究论文，首次在大气压和低温（≤250°C）的油相中制备了具有小尺寸（〜16 nm）和均匀性的RuFeCoNiCu高熵合金（HEA）纳米颗粒，并将其首次应用于NRR。实验表明，该催化剂在非常低的过电势下就具有很高的NH₃收率。在0.1 M KOH电解液中，当过电位为0.05 V vs. RHE时，其NH₃产量达到57.1 μg h^-1mg^-1_cat（11.4 μg h^-1cm^-2），并且相应的法拉第效率（FE）达到38.5％，是迄今为止报道的在0.05 V电压下具有最高NH₃收率的电催化剂。同样，该材料在其他电解质（例如0.1 M Li₂SO₄、0.1 M Na₂SO₄和0.1 M HCl电解质）中也表现出出色的电化学性能。此外，它还具有优异的电化学稳定性。经过100小时的测试后，产NH₃量仅略有减少。

图1. RuFeCoNiCuNPs的(a) TEM，(b)尺寸分布，(c)XRD，(d)HRTEM。

青岛科技大学王磊教授和赖建平教授为论文的共同通讯作者，博士生张丹为第一作者。

论文链接：https://doi.org/10.1002/adfm.202006939

（撰稿：信连涛、陶亚亚；审核：杨小明）