余桂华领衔！哈尔滨工业大学最新Nature子刊：实现安培级硝酸盐制氨！

主要观点总结

本文报道了一项关于电化学氨合成的研究，通过在n型半导体In(OH)3上负载铜纳米岛，构建出Cu@In(OH)3异质结构电催化剂，实现了Cu 0 –Cu δ⁺ 活性位点的原位诱导与稳定。该策略有效抑制了Cu δ⁺ 的自还原问题，在氨合成中表现出优异的性能。该研究揭示了Cu 0 -Cu δ⁺ 位点在硝酸盐还原过程中的关键作用，为理解Cu基催化剂在NO3 RR中的构效关系提供了新视角。

关键观点总结

关键观点1: 研究背景

电化学氨合成是一个重要的研究领域，其中Cu基催化剂是最常用的催化剂之一。然而，Cu δ⁺ 的自还原问题一直是该领域的瓶颈。

关键观点2: 研究目的

本研究旨在通过欧姆接触界面工程策略，构建稳定的Cu 0 -Cu δ⁺ 活性位点，以提高氨合成的效率和稳定性。

关键观点3: 研究方法

研究团队通过在n型半导体In(OH)3纳米立方体上负载铜纳米岛，构建了Cu@In(OH)3异质结构电催化剂。利用原位XAFS、拉曼、红外、DEMS等多种表征手段结合DFT计算，研究了Cu 0 -Cu δ⁺ 位点在硝酸盐还原过程中的作用。

关键观点4: 实验结果

实验结果表明，该催化剂在−0.6 V vs. RHE条件下实现了高达4.28 mmol h -1 mg cat -1 的氨产率和97.35%的法拉第效率，并在安培级电流密度下展现出优异的稳定性。此外，该研究还揭示了Cu 0 -Cu δ⁺ 位点在硝酸盐还原过程中的关键作用。

关键观点5: 研究意义

本研究不仅突破了传统Cu基催化剂活性位点易失活的瓶颈，也为构建高稳定性、高选择性、高电流密度下的电催化体系提供了通用范式。此外，该研究还为理解Cu基催化剂在NO3 RR中的构效关系提供了新视角。