深圳大学何传新教授课题组JACS：基于钴基尖晶石活性位点的识别及优化设计高效硝酸根还原电催化剂

第一作者：胡琪副教授, 亓帅博士研究生通讯作者：何传新 教授   通讯单位：深圳大学论文DOI：10.1021/jacs.3c06904全文速览钴基尖晶石氧化物(即Co3O4)已成为硝酸根电还原(NO3−RR)制氨的高效催化材料之一，但钴基尖晶石真正的活性位点不明。在这个工作中，我们发现Co3O4的NO3−RR活性高度依赖于Co位点的几何位置，并且NO3−RR倾向于发生在八面体Co (CoOh)而不是四面体Co (CoTd)位点上。此外，在NO3−RR过程中，CoOhO6随着O空位(Ov)的形成而电化学转化为CoOhO5。实验和理论结果均表明，原位生成的CoOhO5−Ov结构是NO3−RR的真正活性位点。为了进一步提高CoOh位点的活性，我们用不同含量的Cu2+阳离子取代惰性CoTd，并观察到CoOh的NO3−RR活性与电子结构之间呈现出“火山型”相关性。令人印象深刻的是，在1.0 M KOH+ 0.1 M NO3−中，优化了CoOh位点的(Cu0.6Co0.4)Co2O4，在−0.45 V vs ………………………………