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電催化還原硝酸鹽（eNO₃RR）是一種可持續的凈化硝酸根廢水以及回收氨（NH?）的方法。Cu基催化劑在電催化硝酸根離子還原反應中頗具潛力，然而，活性H的供應不足、以及活性位點被NO₂毒化等問題阻礙了Cu催化劑的eNO₃RR性能，并且目前人們對于其催化機理仍然并不清楚。

有鑒于此，大連理工大學劉艷明教授等報道一種由氧化物衍生得到具有殘留晶格氧和晶格應變的銅納米片陣列（OD-Cu NSs），能夠增強eNO₃RR反應中的合成氨性能。

本文要點：

（1）

在中性溶液、10-140 mM NO₃^-濃度以及50-1500 mA cm^-2的電流密度下，該催化劑對氨的合成非常有效，法拉第效率高達88.7%-99.7%，最大的氨產率為6.20 mmol h^-1 cm^-2。

 （2）

實驗和理論結果表明，晶格氧可調控OD-Cu NSs的電子結構，促進NO₂的轉化，晶格的壓力應變增強水分解產生H的能力，因此催化劑在合成氨的反應中表現優異性能。從電催化硝酸根離子還原反應中對含氨化合物的高回收率證明了 OD-Cu NSs 的實用性。

參考文獻

Wu, Q., Fan, X., Shan, B. et al. Insights into lattice oxygen and strains of oxide-derived copper for ammonia electrosynthesis from nitrate. Nat Commun 16, 3479 (2025).

DOI: 10.1038/s41467-025-58811-5

https://www.nature.com/articles/s41467-025-58811-5