高效无过渡金属电催化硝酸盐还原合成氨反应（NO₃^-RR）因其绿色环保的特点而受到人们越来越多的关注。

近日，南开大学Yu-Ping Liu，Yu Liu报道了一种直接从纯有机大环化合物α-，β-和γ-环糊精（CDs）催化的无过渡金属硝酸盐在常温下电还原合成氨的有效策略。

文章要点

1）与α-和β-CDs相比，母体γ-CDs具有优异的催化性能，具有较高的氨产率，在−0.9V时，最高可达2.28 mg h⁻¹ cm⁻²，法拉第效率(FE)为63.2%。在碱性介质中，钾离子配位的γ-CD络合物的产氨速率最高可达4.66 mg h⁻¹ cm⁻²，NH₃ FE为79.3%。

2）与全甲基-γ-CD、D-葡萄糖和聚乙烯醇的NO₃^-RR的进一步比较表明，典型的环状环状构象和母体的边缘羟基在电催化过程中起着重要的作用。K⁺介导的3D γ-CD-K⁺骨架中含有6个CD作为纳米反应器，通过氢键相互作用和静电相互作用大大增强了硝酸盐的富集性，并促进了传质，从而在碱性电解液中形成了高效的NO₃⁻RR。

本工作为实现高性能NO₃^-RR提供了一种方便、绿色、经济的方法，在环境、能源、工业等领域具有潜在的应用前景。

参考文献

Xianyin Dai, et al, Nanoreactor Based on Cyclodextrin for Direct Electrocatalyzed Ammonia Synthesis, ACS Nano, 2022

DOI: 10.1021/acsnano.2c06441

https://doi.org/10.1021/acsnano.2c06441