哈工大Nat. Commun.: Co纳米片中梯度掺杂Ru，高效稳定电还原NO3−制NH3

哈尔滨工业大学(深圳)的研究团队通过Ru离子交换法在Co纳米片中实现了Ru的梯度掺杂，开发出一种高效稳定的NRA催化剂(G-RuCo)。该催化剂在低NO3−浓度(2000 ppm)下表现出高NH3法拉第效率(超过93%)和高电流密度(约1.0 A cm−2)，并在−300 mA cm−2下连续稳定电解720小时。通过DFT计算和原位光谱表征，揭示了催化剂在NRA过程中的动态演化机理，表明Ru的梯度掺杂降低了反应能垒并抑制了Co的重构，从而保证了材料的稳定性。此研究为设计高活性和稳定的NRA催化剂提供了新思路，有助于推动工业电还原NO3−生产NH3的应用。