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電催化NO還原反應(yīng)(NORR)為可持續(xù)合成NH₃并去除NO污染物提供了一種有希望的途徑。然而，要同時(shí)實(shí)現(xiàn)高NH₃產(chǎn)率和長持續(xù)時(shí)間以滿足工業(yè)應(yīng)用需求仍然是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。

在這里，中科院大連化物所鄧德會(huì)研究員，Xiaoju Cui，Liang Yu報(bào)道了一種原位形成的分級多孔Cu納米線陣列單片電極，該電極安裝在加壓電解槽中以調(diào)節(jié)NORR反應(yīng)動(dòng)力學(xué)和熱力學(xué)，可提供工業(yè)級NH₃分電流密度1007 mA cm^-2，法拉第效率為96.1%，并在1000 mA cm^-2下保持穩(wěn)定100小時(shí)。

文章要點(diǎn)

1）將Cu納米線陣列單片電極與加壓電解槽相結(jié)合可將NH₃的產(chǎn)率提高到10.5 mmol h^-1 cm^-2，是1atm下使用商用Cu泡沫的十倍以上。

2）NORR性能可以歸因于促進(jìn)NO質(zhì)量轉(zhuǎn)移到富集的Cu表面，這可以增加NO在Cu上的覆蓋率，然后破壞吸附的NO并削弱氫吸附，從而促進(jìn)NO加氫為NH₃，同時(shí)抑制競爭性析氫。

參考文獻(xiàn)

Yang, W., Liu, H., Chang, X. et al. Electrosynthesis of NH3 from NO with ampere-level current density in a pressurized electrolyzer. Nat Commun 16, 1257 (2025).

DOI：10.1038/s41467-025-56548-9

https://doi.org/10.1038/s41467-025-56548-9