电催化硝酸盐转化为氨是能源和环境可持续性的关键反应。该反应涉及复杂的多电子和质子转移步骤，并且由于缺乏促进反应性和氨选择性的催化剂而受到阻碍。在这里，北伊利诺伊大学Yingwen Cheng证明了基于 Chevrel 相 Co₂Mo₆S₈ 的活性基序表现出约 95.1 s^-1 的类似酶的高周转频率，用于将硝酸盐电还原为氨。

文章要点

1）研究人员揭示了该催化剂上多个结合位点的强协同作用，使得 Co 的配体效应引导 H_ad* 向氢化而不是析氢、Co 的整体效应以及促进 NO_x 完全氢化为氨的空间限制效应而无需N-N 耦合。

2）该催化剂在中性电解质中表现出几乎完全的氨转化率，法拉第效率为 97.1%，氨产率为 115.5 mmol·g_cat⁻¹·h⁻¹。在具有稀硝酸盐和高氯化物浓度的电解质中也证实了高活性。

参考文献

Bomin Li, et al, Co₂Mo₆S₈ Catalyzes Nearly Exclusive Electrochemical Nitrate Conversion to Ammonia with Enzyme-like Activity, Nano Lett., 2023

DOI: 10.1021/acs.nanolett.2c04828

https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.2c04828