张久俊院士领衔！福州大学万宇驰、清华大学吕瑞涛Nat. Commun.：调控金属-载体相互作用，实现正电位下高效硝酸根电还原
催化计
2026-04-02 18:55
文章摘要
背景：可再生能源驱动的电催化硝酸根还原反应（NO3-RR）为将硝酸根转化为氨提供了一条环境友好路径，但现有催化剂通常在负电位下工作，导致能源效率低。研究目的：开发能在正电位下高效工作的催化剂，通过调控金属-载体相互作用协同优化硝酸根吸附与水解离过程，以提高能源效率并降低能耗。结论：通过自腐蚀策略合成了Co(OH)2负载Ru团簇催化剂（Ru-Co(OH)2），在+0.2 V vs. RHE下实现49.5%的能量效率，并在膜电极电解槽中表现出优异的稳定性；理论计算表明适中的金属-载体相互作用是关键；此外，构筑的可充电Zn-NO3-/乙二醇电池系统实现了废弃物处理与能量转换的协同。
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