硝酸盐(NO₃⁻)是农业、工业和低浓度核废水中常见的含氮污染物，会造成严重的环境破坏。

在这项工作中，密歇根大学安娜堡分校Charles C. L. McCrory报道了一种掺入氧化还原聚合物中的仿生铬分子催化剂，该催化剂可以选择性有效地将含水NO₃^-还原为铵(NH₄⁺)，铵(NH₄⁺)是一种理想的增值肥料成分和工业前体，还原速率约为0.36 m mol NH₄⁺ mg_cat⁻¹ h⁻¹，NH₄⁺的法拉第效率>90%。

文章要点

1）NO₃^-还原反应通过级联催化机制发生，涉及通过观察到的NO₂^-和NH₂OH中间体将NO₃^-逐步还原为NH₄⁺。据我们所知，这是均相或多相分子催化剂的第一个例子，据报道，它可以将含水NO₃^-还原为NH₄⁺，其速率和法拉第效率可与最先进的固态催化剂相媲美。

这项工作突出了电催化剂研究的一个有前途且之前未探索的领域，即使用含有亲氧过渡金属活性位点的复合物的聚合物催化剂复合材料进行电化学硝酸盐修复和营养回收。

参考文献

Maiko J. Askari, et al, Selective Reduction of Aqueous Nitrate to Ammonium with an Electropolymerized Chromium Molecular Catalyst, J. Am. Chem. Soc., 2024

https://doi.org/10.1021/jacs.3c12783