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電催化還原硝酸鹽制備氨提供一種綠色處理硝酸鹽廢水和合成氨的技術路線。NO₃^-轉化為NH₃的過程包括水分子活化生成氫原子和含氮中間體的加氫反應。通常兩個反應過程需要競爭同一個催化活性位點，尤其是在中性pH進行電催化反應。

有鑒于此，上海交通大學張禮知、華中師范大學黃義、艾智慧等報道在金屬Fe為核，外層為無定形氧化鐵的殼上修飾Cu單原子，構筑Cu₁-Fe雙重催化位點。

主要內容

（1）

這種催化劑在電催化還原硝酸鹽合成氨的反應中實現了優異的性能，當處于中心電解液，NO₃^-的消除率達到94.8 %，產物NH₃的選擇性達到99.2 %。這個電催化性能比納米Fe粒子的性能更好。

（2）

優異的電催化活性來自在Fe位點的NO₃^-吸附更強，而且單原子Cu位點上具有更好的水分子活化，因此降低了*NO還原為*NOH決速步驟的能壘。

參考文獻

Biao Zhou, Linghao Yu, Weixing Zhang, Xupeng Liu, Hao Zhang, Jundi Cheng, Ziyue Chen, Hao Zhang, Meiqi Li, Yanbiao Shi, Falong Jia, Yi Huang, Lizhi Zhang, Zhihui Ai, Cu1‐Fe Dual Sites for Superior Neutral Ammonia Electrosynthesis from Nitrate, Adv. Mater. 2024

DOI: 10.1002/anie.202406046

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/anie.202406046