直接电化学NO还原反应（NORR）是一种在环境条件下将NO转化为NH₃的低能耗的有吸引力的技术。研究发现，优化活性中心的电子结构可以极大地提高电催化剂的性能。

近日，北京科技大学鲁启鹏教授，天津大学于一夫教授，中科院理化技术所Jing Xia报道了一种采用衬底锚定的热退火方法制备的颗粒尺寸为5.4±0.6 nm的体心立方RuGa（简称bcc RuGa）金属间化合物。

文章要点

1）研究发现，在体心立方结构中，Ga原子占据晶胞的顶点，而Ru原子位于体心。X射线吸收光谱(XAS)结果表明，Ru-Ru键的缺失表明了Ru原子的单分散特征。

2）所合成的体心立方Ruga IMCs表现出良好的NORR活性，在-0的极低电势下，NH₄⁺的产率达到320.6 μmol h^-1 mg^-1_Ru，法拉第效率为72.3%，优于大多数已报道的NORR电催化剂。

3）密度泛函理论(DFT)计算表明，周围的Ga原子可以在体中心为Ru原子培育一个富电子的环境，从而有效地促进了*HNO中间体的吸附/活化，并大大降低了电化学NORR过程中电位决定步骤(PDS)的势垒。

这项工作揭示了合理设计NORR催化活性中心的重要性。所提出的晶体结构调控策略将为开发先进的贵金属基电催化剂开辟一条新的途径。

参考文献

Huaifang Zhang, et al, Isolated Electron-Rich Ruthenium Atoms in Intermetallic Compounds for Boosting Electrochemical Nitric Oxide Reduction to Ammonia, Angew. Chem. Int. Ed. 2022, e202213351

DOI: 10.1002/anie.202213351

https://doi.org/10.1002/anie.202213351