氨是当今最重要的化工产品之一，而且由于其能量密度高、易于存储和运输，被作为下一代清洁能源载体。当前合成氨的Haber-Bosch工艺面临耗能高、温室气体排放量大等问题。利用硝酸盐电化学还原合成氨（NRA）从环境中硝酸盐去除和耗能角度看是未来替代Haber-Bosch法极具前景的方式。然而，由于NRA反应涉及到的反应中间体和副产物多，阴极催化材料存在选择性差、法拉第效率低等问题，亟需开发高效的NRA电催化剂。

近日，我院郭春显教授团队最新研究成果发表在能源领域知名期刊Journal of Power Sources (IF=9.794)上，相关成果题目为“Bimetallic CuCo nanocrystals to tailor absorption energy of intermediators for efficient electrochemical nitrate conversion to ammonia in neutral electrolyte”。汪昌红副教授为第一作者，郭春显教授为通讯作者，我校为第一通讯单位。

该研究成果开发了一种双金属铜钴纳米晶，实现了在中性电解质中100%的硝酸盐转化率，并在−0.65 V vs. RHE下保持了95%的法拉第效率。更重要的是，它的高催化活性可以使硝酸盐转化为氨的转化率达到97%以上。根据密度泛函理论计算表明，其良好的催化活性来源于钴的引入增强了铜催化剂对硝酸根吸附，并能够有效抑制了析氢反应。本研究为开发高活性和选择性的NRA电催化剂提供了新的思路。

该工作的开展获得了国家重点研发计划（2021YFA0910400）、国家自然科学基金面上项目（NO.21972102）、国家自然科学青年基金项目（NO.22101197）等支持。

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DOI：10.1016/j.jpowsour.2022.232523

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0378775322015002