超低功函激活氮合成
首次报道三维无机电子化物的拓扑态与反常霍尔效应,兼具超低功函的电子化物表面可有效活化氮气合成氨。
Qianwen, Zhang · Xia, Cheng · Jiao, Yalong · 刘影 · 杨铁
Advanced Science 2025
从稀土氢化物家族中识别出12种三维无机电子化物,其中9种为首次报道,填补了三维无机电子化物的实验空白。
体系呈现丰富的拓扑态(节点点、节点线、费米弧等),同时具有铁磁或反铁磁序,自旋轨道耦合产生显著贝里曲率,导致反常霍尔效应。
稀土终止表面具有2.6–3.9 eV的超低功函数,在电场下间隙电子可迁移至表面形成准二维电子气,有效活化N₂分子。
超低功函数电子化物表面能够有效活化氮分子,增强催化合成氨过程,为温和条件下氮还原提供新思路。