氨是一种重要的化工原料，在人类的生产、生活等方面有着至关重要的作用。然而传统的Haber-Bosch制氨方法，反应条件非常苛刻（400-600 °C，20-40 MPa），耗能巨大，并会导致严重的环境污染。因此，如何在常温常压下实现高效固氮制氨受到科学界和工业界广泛关注。电化学还原氮气制氨是一种可以实现常温常压下固氮制氨的新技术，该技术的关键是获得高活性和选择性的催化剂。原子催化剂是催化领域的研究前沿。科学家们一直期待零价金属原子催化剂的出现，如何锚定零价金属原子一直是催化领域的严峻挑战和迫切解决的关键科学问题。零价钼已被证明是许多重要化学反应的核心部分，然而自然界中Mo普遍以高氧化态化合物形式稳定存在，传统催化剂和单原子催化剂的制备方法无法得到零价钼原子催化剂。我们考虑到石墨炔超大的二维平面结构高分布的炔键和空洞结构，利用多炔键强大的还原能力是有可能将高氧化态的钼还原成零价钼，并且石墨炔的空洞可以提供合适的空间将被还原的零价钼原子锚定，使零价金属原子能够长寿命稳定。通过这一过程在国际上首先发现原子催化剂（负载量高达7.5 wt.%），实现了在常温常压下高选择性、高活性和高稳定性固氮制氨，以及产氢。