近年来，电催化N2还原（ENRR）成为科学研究新兴的热点方向。ENRR可以利用可再生电能，在常温常压下将N2转化为具有高附加值的NH₃，是节能环保的固氮技术。但是，大部分的ENRR催化剂的活性和选择性较低，缓慢的反应动力学限制了ENRR技术在实际生产中应用。先前的理论和实验研究表明，钨基材料是有效的ENRR催化剂，但该类材料上中间体的质子化是速率决定步骤。为了提高该类催化剂的整体性能，关键是如何增强中间体的吸附，以促进反应过程中间体质子化。

基于此，北京化工大学严乙铭教授团队以WS₂-WO₃异质结为研究对象，利用WS₂-WO₃异质结中形成的界面电场，有效的改善了材料的ENRR性能。该工作首先基于理论计算模型，深入研究催化剂中界面电场的形成原理，以及界面电场在ENRR中的作用机制，为实验验证提供理论指导。

进一步的实验表征结果表明，与纯的WS₂和WO₃相比，在WS₂-WO₃异质结的界面互相耦合时，异质相之间功函数的差异会诱导形成界面电场。界面电场的存在对于改善材料的电子属性以及其电化学性能具有重要的作用。

原位测试和密度泛函理论（DFT）计算结果表明，WS₂-WO₃异质结中的界面电场会使活性W位点的d带中心上移，改善W位点对中间体的吸附性能。尤其是能够增强ENRR过程中*NH和*NH₂中间体在W活性位的吸附，从而提升其决速步骤的反应动力学，增强催化剂的活性和选择性。 

该工作给出了一种提升W基催化剂ENRR性能的有效策略。基于WS₂-WO₃异质结模型，深入分析和探讨ENRR过程中界面电场对d带中心，以及中间体吸附性能的影响，阐明了电化学催化反应中界面电场的增效机制。该工作为设计用于能源存储转化的新型高性能电催化剂提供了新思路。