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在中性溶液環境下電催化還原硝酸鹽的技術為綠色合成氨和處理廢水提供具有前景的技術，電催化劑的理性設計是成功的關鍵。

有鑒于此，華東師范大學余承忠教授、劉超研究員等基于機器和物流概念，將CoP納米粒子組裝在分子篩咪唑框架材料（Zn-ZIF）內部，從而構筑了納米工廠，得到性能優異的電催化還原硝酸鹽催化劑。

本文要點

（1）

將雙金屬的ZnCo-ZIF進行選擇性磷化處理生成CoP，隨后生成的CoP能夠作為催化活性位點（類似機器的作用）進行分子制造（將NO₃^-轉化為NH₄⁺）。Zn-ZIF保留的陽離子有助于反應物的輸送，將NO₃^-反應物通過自動輸送的方式傳輸到催化活性位點，而且及時將NH₄⁺從納米工廠轉移。

（2）

Zn-ZIF和CoP之間的相互作用能夠調控電子結構，提升缺電子狀態的Co位點的d能帶位置，因此改善NO₃^-還原/加氫催化生成NH₃，并且限制競爭的HER反應。CoP/Zn-ZIF納米工廠實現優異的電催化還原硝酸鹽性能，法拉第效率達到97 %，氨的產率高達0.89 mmol cm^-1 h^-1，該性能達到報道電催化劑的范圍。這項研究為開發高效率的電催化劑提供幫助。

參考文獻

Chaoqi Zhang, Yue Zhang, Rong Deng, Ling Yuan, Yingying Zou, Tong Bao, Xinchan Zhang, GuangFeng Wei, Chengzhong Yu, Chao Liu, Enabling Logistics Automation in Nanofactory: Cobalt Phosphide Embedded Metal‐Organic Frameworks for Efficient Electrocatalytic Nitrate Reduction to Ammonia, Adv. Mater. 2024

DOI: 10.1002/adma.202313844

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.202313844