双驱动单原子铜/氧化钨催化剂

打破线性比例限制

利用氧化钨解离水产氢、单原子铜高效转化硝酸根的双驱动机制,同步克服了单原子催化剂的动力学迟滞与亚硝酸盐积累问题。

Fei, Shen · Shuxian, He · Xiangyi, Tang · Yinan, Liu · Yanjun, Yin · 吕晓书 · Fu, Wenyang · 邹衍 · 蒋光明 · 侯立安

Angewandte Chemie - International Edition 2025

参数信息

氨产率
1274.4 mgN h-1 gCu-1
氨选择性
99.2 %
法拉第效率
93.7 %
集成系统氨产率(长江水)
325.9 mgN h-1 gCu-1
收集效率
98.3 %
能耗
17.11 kwh gN-1

技术优势

打破线性比例限制

双驱动机制使质子供应和硝酸根还原分离在不同位点,避免单一活性位点上的竞争吸附,从而同时提升动力学和抑制亚硝酸盐积累。

产率超越大多数催化剂

在 -0.60 V 下氨产率达到 1274.4 mgN h⁻¹ gCu⁻¹,且选择性 99.2%、法拉第效率 93.7%,优于已有报道的大多数催化剂。

真实水体直接可用

集成系统以含约 22.5 mg L⁻¹ 硝酸盐氮的长江水为原料,仍实现 325.9 mgN h⁻¹ gCu⁻¹ 的产率和 98.3% 的收集效率。

应用场景