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由于對能源效率、環保、農業等需求，人們希望發展符合脫碳和規模化的合成氨技術。

通過電催化反應方式將硝酸鹽轉化為氨有助于處理工業廢水和污染的地下水，但是電化學硝酸鹽轉化反應通常具有低產物和難以規模化的問題。

有鑒于此，德克薩斯大學奧斯汀分校余桂華教授等報道溶液合成高熵合金單原子納米籠催化劑，其中Fe和其他五個金屬（Co、Cu、Zn、Cd、In）通過氰基配體分隔，金屬與C和N配位。

本文要點

（1）

分離的5個金屬引入Fe的陣列導致形成Fe-C₅活性位點，其具有最低的晶格對稱性，有助于水分子解離以及催化加氫反應。

（2）

Fe-HESA催化劑在電催化還原硝酸鹽合成氨的反應中實現了93.4 %的法拉第效率，產率達到81.4 mg h^-1 mg^-1。

參考文獻

Tang, S., Xie, M., Yu, S. et al. General synthesis of high-entropy single-atom nanocages for electrosynthesis of ammonia from nitrate. Nat Commun 15, 6932 (2024). 

DOI: 10.1038/s41467-024-51112-3

https://www.nature.com/articles/s41467-024-51112-3