天津大学翁哲/俄勒冈州立大学冯振兴：构建高稳定氧空位Co(OH)₂/Cu异质结构实现2 A cm⁻²级硝酸盐电还原制氨

本文介绍了天津大学翁哲教授与俄勒冈州立大学冯振兴教授合作开发的一种高稳定氧空位Co(OH)₂/Cu异质结构电催化剂，用于实现2 A cm⁻²级硝酸盐电还原制氨。研究背景指出，传统的哈伯工艺生产氨能耗高且产生大量二氧化碳排放，而电催化硝酸盐还原（NO3RR）不仅能实现绿色合成氨，还能治理含氮废水。研究目的是通过构建具有空间解耦活性中心的电催化剂，解决NO3RR中反应动力学迟缓及选择性调控的难题。实验结果表明，该催化剂在超过2 A cm⁻²的电流密度下实现了167.8 mg h⁻¹ cm⁻²的氨产率和97.7%的法拉第效率，并在25小时高电流运行后仍保持稳定。此外，研究还构建了NO3RR与甘油氧化反应（GOR）耦合的膜电极组件（MEA）电解系统，实现了氨与甲酸的高效联产及高浓NO3⁻废水的处理。