JACS：钛氮共掺杂碳花高效电化学硝酸盐制氨

本文介绍了斯坦福大学William A. Tarpeh团队开发的一种新型钛氮共掺杂碳花（TiCF）催化剂，用于高效电化学硝酸盐还原反应（NO3RR）合成氨（NH3）。该催化剂通过氮富集碳花载体稳定原子级分散的TiNxx位点，克服了钛强亲氧性导致的合成难题。在碱性条件下，TiCF表现出优异的催化性能，NH3选择性和分电流密度显著优于块体钛和其他金属氮掺杂碳催化剂。DFT计算表明，TiNx位点通过多键形成稳定中间体，促进NO3→NH3的能垒降低，解释了其高选择性。该研究为可持续氨合成提供了新策略，可耦合废水处理与能源储存，推动电催化设计向低电负性金属拓展。