珊瑚状 CuFe2O4 催化剂

双位点高效产氨

在三维珊瑚状结构中构筑 Cu-Fe 双原子位点，通过电荷与结构调制显著降低决速步能垒，实现硝酸盐/亚硝酸盐到氨的高效电催化转化。

Jiuqing, Xiong · Shengshi, Wang · Jingjing, Wu · Haoyu, Zhang · 刘丙萍 · 李帅帅 · 颜世海

Chemical Engineering Journal 2026

具体参数

NH3 产率（NO3⁻RR）

{'zh': '4.97', 'en': '4.97'} mg h⁻¹ cm⁻²

NH3 产率（NO2⁻RR）

{'zh': '5.25', 'en': '5.25'} mg h⁻¹ cm⁻²

法拉第效率（NO3⁻RR）

{'zh': '96.91', 'en': '96.91'} %

法拉第效率（NO2⁻RR）

{'zh': '93.28', 'en': '93.28'} %

选择性（NO3⁻RR）

{'zh': '88.33', 'en': '88.33'} %

选择性（NO2⁻RR）

{'zh': '95.93', 'en': '95.93'} %

技术优势

产率与选择性双高

Cu-Fe 双位点促进电荷转移、加速关键中间体吸附，提升整体反应动力学，显著降低 *N→*NH 氢化能垒，从而实现高产率与高选择性。

三维结构利于传质

珊瑚状纳米阵列在泡沫镍上原位生长，独特的三维结构暴露更多活性位点并促进反应物/产物的传质。

长效稳定

催化剂在电催化过程中表现出长期稳定性，有利于实际应用。

应用场景

• 电催化合成氨：替代高能耗 Haber-Bosch 法，实现温和条件下高效合成氨。
• 金属-硝酸盐电池：利用硝酸盐还原反应构建锌-硝酸盐电池，实现能源存储与产氨耦合。
• 电催化废水脱氮：将废水中的硝酸盐/亚硝酸盐转化为无害的氨，同时回收氮资源。
• 分布式制氨：电催化装置可小型化，适用于就地利用含氮废水或废气生产氨。