哈工大任南琪院士团队贺诗欣课题组ES&T：中性pH条件下的电催化硝酸盐还原制氨——迈向水体可持续氮管理

本文综述了中性pH条件下电催化硝酸盐还原制氨（eNO3-RR）的研究进展。背景方面，过量硝酸盐（NO3-）污染水体，威胁环境和健康，而传统处理技术或高能耗哈伯-博世工艺存在局限。研究目的旨在探讨在中性温和条件下，将NO3-高效、选择性地电催化还原为氨（NH3），以实现污染治理与资源回收的双重目标。文章系统总结了中性体系的独特反应机理（如水作为唯一质子源带来的动力学挑战）、催化剂设计策略（如掺杂、缺陷工程）、电解质与反应器优化，以及在实际水处理中的应用场景。结论指出，中性eNO3-RR技术具有环境兼容性好、操作风险低等优势，但仍面临质子供给受限、动力学缓慢等挑战，未来需通过机理深化、多场耦合催化剂设计、反应器创新及人工智能辅助等方向推动其实际应用，迈向可持续氮管理。