電催化硝酸鹽還原為羥胺（ENRH）為在環境條件下合成羥胺（NH2OH）提供了一種可持續的策略。目前，由水分解產生的活性氫（*H）已被廣泛用作硝酸鹽氫化反應的氫源，這給電催化硝酸鹽還原為羥胺（ENRH）帶來了巨大挑戰。一方面，活性氫*H不足會導致亞硝酸鹽積累；另一方面，具有高還原能力的足量活性氫*H可能促使羥胺過度氫化生成氨。
有鑒于此，天津大學于一夫教授等為了應對這一挑戰，在此我們提出利用具有適當還原能力的晶格氫（Hlat）作為電催化硝酸鹽還原為羥胺（ENRH）的氫源。
本文要點：
（1）
這項研究設計構筑了一種Cu-MnO2Hx電催化劑，其中Cu引發MnO6八面體的Jahn-Teller畸變顯著增加了晶格氫（Hlat）的數量。在Cu-MnO2Hx催化劑上，羥胺的法拉第效率和產率分別高達91.1 %和396.6 mmol gcat-1 h-1，這個性能比大多數已報道的催化劑更好。
（2）
同位素示蹤實驗和DFT理論計算的結果表明，晶格氫Hlat的富集和緩沖作用，晶格氧成為硝酸鹽選擇性還原為羥胺提供豐富的氫源。
參考文獻
Chengying Guo, Minghao Guo, Yuhan Zhang, Shuhe Han, and Yifu Yu*, Lattice Hydrogen Involved Electrocatalytic Nitrate Reduction to Hydroxylamine, J. Am. Chem. Soc. 2025
DOI: 10.1021/jacs.5c04863
