硝酸盐电还原制氨(NRA)提供了一条可持续的途径，在环境条件下将广泛存在的硝酸盐污染物转化为高附加值的产品，但由于竞争性析氢反应(HER)，选择性不佳。以往的催化剂金属中心修饰策略往往面临同时提高NRA活性和选择性的两难境地。

近日，江南大学刘天西教授，Longsheng Zhang，厦门大学Jinyu Ye报道了一种通用的策略，通过单原子催化剂的配位调制来定制催化剂表面的局部质子浓度，从而实现高效和选择性的NRA过程。

文章要点

1）作为对比，研究了两种具有不同配位基元的类似的富镍单原子共轭配位聚合物(NiO₄-CCP和NiN₄-CCP)的概念验证研究。当电流密度为125 mA cm⁻²时，催化剂的氨产率可达1.83 mmol h⁻¹ mg⁻¹，法拉第效率为94 7%，优于NiN₄ -CCP催化剂。

2）实验和理论研究都表明，配位调制策略不仅可以通过调节NRA中间体在金属中心的吸附能来加速NRA，还可以通过吸附在催化剂表面的金属水合阳离子来调节质子的迁移，从而抑制HER，从而实现同时提高NRA的选择性和活性。

参考文献

Yizhe Zhang, et al, Conjugated Coordination Polymer as a New Platform for Efficient and Selective Electroreduction of Nitrate into Ammonia, Adv. Mater. 2023

DOI: 10.1002/adma.202209855

https://doi.org/10.1002/adma.202209855