串联电催化剂！北大张锦院士最新AM!

硝酸盐（NO3-）电催化还原为氨（NH3）是实现人工氮循环的可行路径，但NH3产率低、选择性差是一个技术难题。

在此，研究人员介绍了一种基于石墨炔（GDY）的串联催化剂，其特点是将Cu/CuxO纳米颗粒锚定在GDY载体上（称为Cu/CuxO/GDY），用于高效电催化还原NO3-。

使用所设计的催化剂，在外加电压为-0.8V时，NH3产率高达25.4mg h-1 mgcat.-1（25.4mg h-1 cm-2），法拉第效率为99.8%。这些性能指标优于大多数已报道的碱性介质中的NO3-至NH3催化剂。

电化学测量和密度泛函理论表明，NO3-优先攻击Cu/CuxO，GDY可以有效催化NO2-还原为NH3。

这项工作凸显了GDY作为人工氮循环新型串联催化剂的功效，并为串联电催化剂的设计提供了有力的指导。

图文解读

图1：． Cu/CuxO/GDY上NO3RR的原理图及其表征

图2：Cu/CuxO/GDY的结构分析

图3：常温条件下NO3−电还原为NH3

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