近日，ACS Nano在线发表了肖湘衡教授课题组与美国圣地亚哥州立大学顾竞教授课题组在电催化氨气合成领域的最新合作研究成果。论文题为“Selective NO_x^– Electroreduction to Ammonia on Isolated Ru Sites”。

该工作主要提出了一种新的氨气绿色电合成路线。针对当前工业法（Haber-Bosc法）合成氨的高能耗问题，以及当前氮气电催化还原所面临的低能效问题，作者提出利用工业废水和地下水中的硝酸盐和亚硝酸盐污染物作为热力学上更易转化的氮源（相对于N≡N键）进行氨气电催化合成（图）。受到Sabatier原理的启发，作者合成了具有孤立活性位点的钌单原子催化剂，并证实其独特的结构有效抑制了析氢竞争反应以及N-N耦合副反应，对于NO_x^–还原表现出高活性和优异的氨气选择性。在-0.4和-0.6 V的低电位下，NO₂^–与NO₃^–转化为NH₃的法拉第效率分别为97.8%和72.8%。该研究为高效绿色合成氨气，同时促进氮循环提供了一种互补策略。

论文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.2c09691

（通讯员：柯尊健）