新型催化剂！他，博毕5年即湖大教授，新发Nature子刊！

电催化亚硝酸盐还原为有价值的氨是传统Haber-Bosch氨合成方法的绿色且可持续的替代方案，但在低亚硝酸盐浓度下，氨生产的活性和选择性仍然较差。

2024年11月23日，湖南大学 谭勇文 教授在国际顶级期刊 Nature Communications 发表题为《Isolating Cu-Zn active-sites in Ordered Intermetallics to Enhance Nitrite-to-Ammonia Electroreduction》的研究论文 。

在此，作者报道了一种具有完全隔离的Cu-Zn活性位点的纳米多孔金属间单原子合金CuZn（np/ISAA-CuZn）催化剂，其实现了中性亚硝酸盐还原反应，NH ₃ 法拉第效率（FE）超过95%，并且在-0.2至-0.8 V的宽电位范围内，最高能量效率约为59.1%。

在膜电极组装条件下，np/ISAA-CuZn电催化剂能够在500 mA cm ^-2 的电流密度下稳定运行220小时， NH ₃ 法拉第效率稳定在约为80%，NO ₂ ^- 去除率约为100%。

一系列原位实验研究结合密度泛函理论（DFT）计算表明，孤立的Cu-Zn活性位点之间的强电子相互作用改变了质子化吸附种类，有效缓解了*NO ₂ 的质子化能垒，从而极大地促进了NO ₂ ^- 的选择性还原转化为NH ₃ 。

图1：制备过程与结构表征

图2：X射线吸收光谱分析

图3：NO ₂ RR的电催化性能

图4：不同电位下np/ISAA-CuZn的原位XAS和ATR-SEIRAS测量