尽管现代化学在合成肥料和支持氨工业方面取得了巨大成功，但无效的氮管理导致了水资源和空气污染，以及气候变化。在这里，德克萨斯大学Li Panpan、Yu Guihua、电子科技大学晋兆宇报道了一种多功能铜单原子电催化剂基气凝胶（Cu-SAA），它集成了配位单原子位点的多尺度结构和3D通道框架。

本文要点：

1) Cu SAA在NH₃合成方面具有高达87%的法拉第效率，以及优异的传感性能，NO₃⁻和NH₄⁺的检测限分别为0.15 ppm和1.19 ppm。这些多功能特性使其能够在催化过程中精确控制硝酸盐并将其转化为氨，有助于准确调节肥料中的铵和硝酸盐比例。

2) 作者将Cu SAA设计成一个智能和可持续的施肥系统（SSFS），其是一个用于现场自动回收营养物质的设备，并且具有精确控制的硝酸盐/铵浓度。SSFS朝着可持续养分/废物回收迈出了重要一步，从而实现作物的高效氮利用和减少污染物排放。

参考文献：

Li Panpan et.al A multifunctional copper single-atom electrocatalyst aerogel for smart sensing and producing ammonia from nitrate PNAS 2023

DOI: 10.1073/pnas.2305489120

https://doi.org/10.1073/pnas.2305489120