近日，第十六屆計算納米科學與新能源材料研討會(CNNEM 2025)在吉林長春舉行。赫丙玲博士指導的聯合培養研究生任明陽在大會上作題為《釩基異核雙金屬原子催化劑：突破線性標度關系助力電化學固氮合成氨》的學術報告。

任明陽報告了一種利用可再生能源電力將N₂還原合成NH₃（NRR）的新技術，為可持續NH₃生產開辟了一條極具潛力的新途徑。然而，NRR 的中間體吸附能間存在的線性標度關系嚴重制約了反應效率。本工作結合密度泛函理論與計算氫電極模型，深入研究了負載在石墨二炔（GDY）表面的V與3d過渡金屬（V-TM@GDY）雙原子催化劑（DACs）在NRR中的催化性能。研究發現，NRR中NH₂與NH₃的吸附能不再遵循線性標度關系，在所有異核 DACs中，N₂分子上的電荷轉移量與NH₃合成限制電位（U_L(NH₃)）之間存在火山形關系。進一步的研究發現，V-TM@GDY通過“接受-捐贈”機制活化吸附的N₂分子。在NRR中，GDY作為電荷儲存庫，V-TM作為電荷傳遞體，且V與TM之間的協同效應使得V-Cr@GDY和V-Fe@GDY表現出高催化活性，其UL(NH₃)值分別為-0.36 V和-0.42 V。同時，這兩種DACs均能有效抑制析氫副反應，實現了接近100%的理論法拉第效率。研究指出了電荷轉移在NRR過程中的關鍵作用，并突出了含V的異核DACs在NRR領域內展現出的巨大應用潛力，期望這一研究成果能夠激發該領域更為深入的實驗研究。

電子工程學院堅持進行科學統籌與協調，以“院-師-生”三位一體方式全力保障研究生的培養工作，通過組織科研活動凝聚科研團隊創新力，鍛煉研究生科研能力，支持研究生參加高水平國內外學術會議，交流報告學術研究成果，擴大學科學術影響力。（文、圖/任明陽 初審/許明坤 終審/葉松 發布/潘娟娟）