NO3RR為處理硝酸鹽污染的廢水以及可持續合成氨提供可行的方案，NO3RR反應種控制表面活性氫（*H）物種是增強NO3RR反應動力學的關鍵，但是人們的原子尺寸理解非常缺乏。
有鑒于此，廈門大學李劍峰教授、鄭世勝助理教授、北京大學潘峰教授等通過AIMD分子動力學模擬研究Cu(111)電極/電解液界面的NO3RR電催化反應中，陽離子-水-吸附物之間的相互作用。
本文要點
（1）
作者發現NO3RR電催化反應過程中的關鍵氧中間體物種（*NO，*NO2，*NO3）能夠與陽離子穩定的配位，因此通過位阻效應能夠避免形成連續的氫鍵網絡，進一步被水分子氫化。
（2）
*H在界面的移動能壘更低，同時陽離子不會影響氧物種的加氫反應能壘，從而有助于加氫催化反應產生新過程，因此*H起到促進NO3RR反應動力學的作用。
這項工作有助于理解如何通過陽離子-水分子-吸附物之間相互作用增強NO3RR電催化反應機理，有助于進一步發展NO3RR電催化反應的電解質和電催化劑。
參考文獻
Shisheng Zheng*, Xinzhe Yang, Zhong-Zhang Shi, Haowen Ding, Feng Pan*, and Jian-Feng Li*, The Loss of Interfacial Water-Adsorbate Hydrogen Bond Connectivity Position Surface-Active Hydrogen as a Crucial Intermediate to Enhance Nitrate Reduction Reaction, J. Am. Chem. Soc. 2024
DOI: 10.1021/jacs.4c08256
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c08256
