电化学硝酸盐还原因其温和的操作条件而成为可持续NH₃合成的一种有吸引力的“变废为宝”的方法。然而，为这个复杂的八电子反应开发具有高活性和法拉第效率的电催化剂依旧是一个巨大挑战。

近日，香港科技大学邵敏华教授，南方科技大学谷猛发现BiFeO₃是在环境条件下将硝酸盐电化学转化为NH₃的有吸引力的电催化剂。

文章要点

1）在碱性电解质中，该催化剂在-0.6 V(相对于RHE)下实现了96.85%的FE和90.45 mg h^-1 mg_cat^-1的NH₃产率。耐久性试验表明，催化剂在长期电还原后仍保持高活性。

2）STEM揭示，在施加偏压后，结晶BiFeO₃转变成非晶相。EELS和XPS结果表明Bi和Fe的平均价态均被还原。

这项研究不仅报道了一种优秀的NO₃RR电催化剂，而且揭示了BiFeO₃在硝酸盐电还原过程中的真实形貌和化学状态，为今后电催化剂的合理设计和机理研究奠定了基础。

参考文献

Jing Wang, et al, Bismuth Ferrite as an Electrocatalyst for the Electrochemical Nitrate Reduction, Nano Lett., 2022

DOI: 10.1021/acs.nanolett.2c02026

https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.2c02026