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電催化反應將硝酸鹽（NO₃^-）還原為高附加值NH₃是一個涉及8 e^-轉移和眾多中間體的復雜過程，對催化劑的優化具有重大的挑戰。

有鑒于此，香港城市大學HO Johnny Chung Yin (何頌賢)教授等報道一種在原子水平上調節局部電子結構的多元素協同策略，在高熵合金（HEA）催化劑中創造了廣闊的吸附能調控空間。

本文要點：

（1）

這種方法能夠優化各種中間體的吸附和脫附，有效地克服了電催化還原硝酸鹽高效合成NH₃面臨的反應能壘。HEA催化劑在電催化還原硝酸鹽合成氨的電催化反應中，實現了高達94.5±4.3 %的法拉第效率，10.2±0.5 mg h^-1 mg_cat^-1的產率。作者將HEA催化劑集成在一個三室電催化裝置中，穩定工作的時間>250 h，該裝置將電催化與氨回收裝置相結合，用于連續制備NH₃。

（2）

這項工作闡明了多功能HEA系統的催化機制，并通過規避吸附能量能量標度關系的局限，優化包括多個步驟的電催化反應提供新視角。

參考文獻

Di Yin, Bowen Li, Boxiang Gao, Mengxue Chen, Dong Chen, You Meng, Shuai Zhang, Chenxu Zhang, Quan Quan, Lijie Chen, Cheng Yang, Chun-Yuen Wong, Johnny Chung Yin Ho, Overcoming Energy-Scaling Barriers: Efficient Ammonia Electrosynthesis on High-Entropy Alloy Catalysts, Adv. Mater. 2025

DOI: 10.1002/adma.202415739

https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202415739