单原子Co₃O₄电催化剂

硝酸盐还原制氨高效

通过表面负载策略锚定Al、Ir、Rh、Mo单原子，显著提升电催化硝酸盐还原活性，为理性设计高效单原子催化剂提供新范式。

胡日茗 · Haoyu, Wang · Ruochen, Zhu · Xinyuan, Yang · 赵修贤 · 马法豪 · 余加源 · 蒋绪川

Journal of Energy Chemistry 2025

参数信息

极限电位

−0.25 V

技术优势

活性大幅提升

表面负载策略能显著提升硝酸盐还原反应的催化活性，远超过许多其他构型。

低极限电位

Al位点的极限电位可达−0.25 V（相对于可逆氢电极），有利于高效合成氨。

锚定策略明确

晶格掺杂通过将金属原子牢固锚定在Co位点上增强稳定性，而表面负载则主要提升活性。

应用场景

• 电催化合成氨：替代Haber-Bosch法，在温和条件下电催化还原硝酸盐制氨。
• 单原子催化剂：提供锚定策略选择指南，加速高效单原子催化剂设计。
• 硝酸盐废水处理：将废水中硝酸盐转化为氨，同时实现污染物去除和资源回收。
• 氢能转化：利用电催化过程将硝酸盐还原为氨，作为氢能载体储存和运输。