腺苷功能化钴肟催化剂

近中性水相全转化

酶启发质子中继结构实现硝酸盐到氨的定向转化，兼顾高选择性与高活性，优于传统电催化剂。

Ghorai, Santanu · Saha, Sukanta · Saini, Abhishek · Guria, Somnath · Kumar, Ajay · Dutta, Arnab

Angewandte Chemie - International Edition 2026

参数信息

产氨速率

22.5 mmol·cm⁻²·hr⁻¹·mmol_cat⁻¹

法拉第效率

83 %

技术优势

高选择性产铵

外围质子中继官能团引导硝酸盐经由金属结合中间体逐步转化，最终仅生成铵。

近中性条件下高效

腺苷功能化的C13在近中性水溶液中的产氨速率高达22.5 mmol·cm⁻²·hr⁻¹·mmol_cat⁻¹，法拉第效率约83%。

催化剂稳定均相

催化过程中无电极沉积或分子结构分解，催化剂保持均相操作。

应用场景

• 电催化合成氨：替代高能耗哈伯法，在温和条件下电催化合成氨。
• 仿酶催化：借鉴酶质子中继机制，设计人工催化剂提升选择性。
• 硝酸盐还原：将硝酸盐污染物定向转化为氨，实现废物资源化。
• 绿氨生产：以水为氢源、可再生电力驱动，生产无碳氨。