去除废水中的硝酸盐对于环境保护、健康问题非常重要，但是以较高的选择性通过电催化反应过程将NO₃^-转化为N₂非常困难，这是因为NO₃^-还原为NO₂^-的过程在动力学上难以控制，而且可能发生N-N偶联副反应。有鉴于此，爱荷华州立大学Luke T. Roling、Wenzhen Li等报道一种比较独特的电催化NO₃^–还原为NO₂^–的方法，以电化学氧化Ag箔作为电催化剂，实现了优异的超高电催化活性，电催化反应对NO₂^-的选择性达到98 %，法拉第效率达到95 %，这种电催化反应具有较高的电化学窗口。

由于NO₃^–还原为NO₂^–反应表现超高的活性，进一步的阴极还原进行NO₂^-转化为NH₄⁺，NH₄⁺的法拉第效率达到89 %，说明在电催化Ag催化剂上能够实现产物的NO₂^-、NH₄⁺很好的选择性。

本文要点：

（1）

通过DFT计算对Ag电极、Cu电极进行比较，验证Ag电极上具有较高的NO₂^-选择性的原因，发现其中质子辅助机理的关键作用。

（2）

基于这种独特的高选择性NO₃^‑还原为NO₂^-，设计了新颖的电催化-催化协同过程，对富含NO₃^-的农业废水进行降解，实现了>95 %的转化为N₂，同时NO_x的产量非常低。除了废水处理生成N₂、电催化合成NH₃，反应中间体NO₂^-能够作为反应平台合成多种含氮产物。

参考文献

Hengzhou Liu, Jaeryul Park, Yifu Chen, Yang Qiu, Yan Cheng, Kartik Srivastava, Shuang Gu, Brent H. Shanks, Luke T. Roling*, and Wenzhen Li*, Electrocatalytic Nitrate Reduction on Oxide-Derived Silver with Tunable Selectivity to Nitrite and Ammonia, ACS Catal. 2021, 11, 8431–8442

DOI: 10.1021/acscatal.1c01525

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acscatal.1c01525