Fe-Co-Ni三元单原子催化剂

硝酸盐还原近全效

三金属协同位点稳定一氧化氮中间体并降低加氢能垒，突破了单金属活性位的标度关系限制，使低浓度硝酸盐在碱性条件下高效定向转化为氨。

张雷 · Zhang, Xiong · Tang, Wang · Wang, Zhang · Cheng, Sheng · Xiandi, Sun · Gao, Fei · 张兆健 · Xiaoning, Li · Zhang, Ling · He, Jian Bo · 陆强 · Wu, Zhenyu · Ya-Qian, Zheng

Small 2026

参数信息

产氨速率

650 µmol h⁻¹ cm⁻²

技术优势

产氨速率高

在同样条件下，产氨速率达650 µmol h⁻¹ cm⁻²，高于多数已报道的多金属单原子催化剂。

三金属协同

Fe、Co、Ni位点协同稳定一氧化氮中间体并降低其加氢能垒，从而打破单金属位点的标度关系限制。

驱动电池产氨

将该催化剂用作锌-硝酸盐电池正极，可实现硝酸盐去除、对外供电和连续产氨三重功能。

应用场景

• 电催化硝酸盐还原：以99.4%法拉第效率将硝酸盐还原为氨，替代传统高能耗工艺。
• 氨合成：电解槽中连续产氨，避开哈伯法高温高压。
• 金属-硝酸盐电池：用作电池正极，边去除硝酸盐边输出电能和产氨。
• 废水脱氮：将废水中的硝酸盐还原为氨，同步脱氮与资源化。