华中科技大学王春栋/香港城市大学王昕AM：嵌入式 Fe-Cu 对促进串联式硝酸盐还原产氨

本文研究背景聚焦于传统哈伯-博施工艺合成氨的高能耗与高排放问题，以及工业废水中硝酸盐对生态环境的威胁。研究目的是开发一种嵌入式Fe-Cu双金属电催化剂（Cu-N3/Fe3-N8），通过构建空间分离的电荷梯度实现高效串联式硝酸盐还原制氨。研究结论表明：该催化剂在-0.65 V电位下可实现97.1%的法拉第效率和18.83 mg·h⁻¹·mgcat⁻¹的氨产率，其性能源于Cu-N3位点增强硝酸盐吸附与Fe3-N8簇促进亚硝酸盐转化及水活化的协同机制，并通过原位光谱和理论计算验证了"*NO3→*NO2→*NO→*NOH→*NH3"的反应路径，为设计多活性位点催化剂提供了新策略。