近日，我校能源材料化学研究院沈慧研究员与厦门大学郑南峰院士、宁夏大学魏建宇副教授联手在ACS Nano上发表题为“Revealing the Origin of Catalytic Activity in an Alkynyl-Passivated Ag18Cu12 Nanocluster: Lewis Acid Site Matters”的重要成果。沈慧研究员、郑南峰院士与魏建宇副教授为论文共同通讯作者，我校博士生郭慧芳，硕士生孙雪丽与宁夏大学杨晓娇老师为共同第一作者，内蒙古大学为第一完成单位。
原子精确纳米团簇作为一种新型催化剂，不仅表现出优异的催化性能与循环稳定性，而且以其明确的原子结构成为研究构效关系、揭示催化机理的理想模型体系。然而，对于表面覆盖大量配体的纳米团簇而言，其催化活性的本质来源仍不清楚。
本研究基于炔基保护的Ag₁₈Cu₁₂纳米团簇，首次揭示了其表面路易斯酸位点是驱动高效电催化氮还原反应的关键活性中心。在-0.4 V vs. RHE条件下，该团簇实现了25.3%的氨法拉第效率，并具有优异稳定性。结合理论计算与多种原位表征，研究证实路易斯酸位点通过增强氮气吸附与活化，主导了交替加氢反应路径。该发现突破了“必须去除配体才有活性”的传统认识，建立了“路易斯酸性”作为理解配体保护金属团簇催化机理的普适性描述符，为理性设计高性能团簇催化剂提供了新思路。
该研究得到了国家自然科学基金、国家重点研发计划课题、内蒙古自然科学基金、内蒙古自治区高校青年科技人才计划、内蒙古大学“骏马计划”以及新基石科学基金的支持。
文章链接：https://doi.org/10.1021/acsnano.5c18900
供稿：沈 慧
初审：赵再望
终审：张智慧
