利用可持續綠色電能驅動的電化學硝酸鹽還原制氨技術,被視為傳統哈伯法的重要補充方案,但當前仍受限于較低的氨產率和法拉第效率。鑒于此,山東大學Shenglin Xiong等通過構建雙單原子合金提出連續中間體溢流策略,成功實現氨產率和效率的同步提升。
本文要點:
(1)在鈀晶格中原子級分散的鉬和鐵位點上,反應中間體通過雙向連續溢流機制,自適應地完成硝酸鹽轉化過程中各基元步驟的低能壘反應。
(2)所制備的雙單原子合金金屬烯催化劑實現了13.4 mol gcat.–1 h–1的氨產率和94.6%的法拉第效率,并具有300小時的出色循環穩定性。進一步將該雙單原子合金金屬烯組裝為鋅-硝酸鹽電池陰極時,可獲得1.477 V的輸出電壓和13.4 mW cm?2的最大輸出功率密度。
Wei Ye, Yuanhui Yao, Xiaofei Wei, Mengqiu Xu, Shuang Zhao, Wei Wang, Gan Jia, Fangna Dai, Peng Gao, Xiaoqing Lu, Xiaogang Li, Baojuan Xi, Nana Wang, Shenglin Xiong, Angew. Chem. Int. Ed. 2025, e202509303.
https://doi.org/10.1002/anie.202509303