電催化硝酸鹽還原反應（NITRR）在廢水凈化和制備NH3領域具有發展前景，但是目前仍然缺乏能夠選擇性制備NH3的NITRR催化劑。
有鑒于此，南京大學金鐘教授、馬晶教授、南京理工大學蘇劍教授等設計合成了兩種多核Co團簇配位聚合物催化劑 {[Co2(TCPPDA)(H2O)5]·(H2O)9(DMF)}（NJUZ-2）和{Co1.5(TCPPDA)[(CH3)2NH2]·(H2O)6(DMF)2}（NJUZ-3）。
本文要點
（1）
合成的多孔Co團簇催化劑具有獨特的配位結構和明確的孔結構，高密度的催化位點，具有豐富可接觸的傳質通道，而且提供了納米限域化學環境。
由于多核MOF結構的獨特特點，NJUZ-2和NJUZ-3在NITRR電催化反應中表現優異性能。使用H型電解槽進行電催化，當過電勢為-0.8 V，合成氨的法拉第效率達到98.5 %，而且表現長期穩定。電催化合成氨反應能夠在強酸體系進行。
（2）
在流動相電解池中，工業量級電流密度（469.9 mA cm-2）和-0.5 V過電勢時的NH3產量達到3370.6 mmol h-1 g-1cat，這個結果達到相同條件下在H型電解槽NH3產率的20.1倍。深入的實驗表征分析以及理論計算，解釋說明NITRR活性增強的原因是催化劑能夠優先吸附NO3-，而且*NO3和*NO2中間體加氫所需能量更低。
參考文獻
Miao Wang, Shufan Li, Yuming Gu, Wenjie Xu, Huaizhu Wang, Jingjie Sun, Shuangming Chen, Zuoxiu Tie, Jing-Lin Zuo, Jing Ma*, Jian Su*, and Zhong Jin*, Polynuclear Cobalt Cluster-Based Coordination Polymers for Efficient Nitrate-to-Ammonia Electroreduction, J. Am. Chem. Soc. 2024
DOI: 10.1021/jacs.4c06098
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c06098
