氨（NH₃）是一种重要的化学物质,广泛运用于农业、药业和工业。肥料、药剂、树脂、染料和炸药等等与人类生活息息相关的产品都是以NH₃为重要的生产原料。面对日益严峻的能源危机与全球变暖等问题,传统的耗费大量能源的Haber-Bosch方法亟需改进,而电化学合成氨在某些性能优异的催化剂作用下,可以在常温、常压条件下进行,并且可以通过工作电位、电解质、pH值的调控有效改进NRR工艺,从而获得较大的产氨速率。因此,寻求具有较高的产氨速率和法拉第效率（FE）,良好的稳定性和优异选择性的电催化剂至关重要。本文首先通过一步水热法制备空心球形Bi₂MoO₆催化材料,实现了电催化合成氨的应用,该催化剂在环境条件、0.1M HCl电解液中、-0.6V电位下的产氨速率为20.46μg h^-1mg^-1_cat.,法拉第效率为8.17%。通过测试证明该材料作为NRR的有效电催化剂具有良好的耐久性与选择性。本研究将为人工合成NH₃提供一种显著的低成本、环保绿色的电催化剂,也为探索钼基异质电催化剂开辟了一个有前景的方向。通过密度泛函理论（DFT）计算方法系统探究了N₂分子在Bi₂MoO₆（131）表面的NRR反应机理。从微观尺度分析氮还原Bi₂MoO₆电催化剂表面的催化活性位点和相应的电子结构变化,进一步了解NRR催化剂的活性起源。理论计算结果表明,（131）表面的氧空位V₁和V₃可以有效的活化N₂分子,能量上有利的NRR通路为N₂以侧面接触方式在V₃活性位点的交替反应路径,其中*NH₂到*NH₃的反应过程为决速步骤,能量势垒为0.693eV,这个较低的能垒有利于NRR的进行。TiO₂因其特有的电子性质在光伏电池、催化、光学器件、电荷存储以及抗菌应用等许多领域得到广泛使用,但是纯TiO₂作为NRR电催化剂的活性较低。本文中通过DFT计算方法系统探究了Mo元素掺杂如何改变金红石相TiO₂（110）表面的电子和电化学性质,并研究了将Mo-TiO₂作为氮还原反应催化剂的NRR反应机理。当Mo原子掺入Mo₁掺杂位点的时候,在费米能级以下0.4eV左右产生了一个由Mo-4d和Ti-3d轨道杂化而成的杂化态。伴随Mo原子的掺入,周围的Ti原子对N₂分子的吸附能力得到增强,最优的NRR反应路径为在Ti₁位点的交替路径,其决速步为0.956eV,提高了TiO₂作为NRR电催化剂的催化活性。