在中性溶液环境下电催化还原硝酸盐的技术为绿色合成氨和处理废水提供具有前景的技术，电催化剂的理性设计是成功的关键。

有鉴于此，华东师范大学余承忠教授、刘超研究员等基于机器和物流概念，将CoP纳米粒子组装在分子筛咪唑框架材料（Zn-ZIF）内部，从而构筑了纳米工厂，得到性能优异的电催化还原硝酸盐催化剂。

本文要点

（1）

将双金属的ZnCo-ZIF进行选择性磷化处理生成CoP，随后生成的CoP能够作为催化活性位点（类似机器的作用）进行分子制造（将NO₃^-转化为NH₄⁺）。Zn-ZIF保留的阳离子有助于反应物的输送，将NO₃^-反应物通过自动输送的方式传输到催化活性位点，而且及时将NH₄⁺从纳米工厂转移。

（2）

Zn-ZIF和CoP之间的相互作用能够调控电子结构，提升缺电子状态的Co位点的d能带位置，因此改善NO₃^-还原/加氢催化生成NH₃，并且限制竞争的HER反应。CoP/Zn-ZIF纳米工厂实现优异的电催化还原硝酸盐性能，法拉第效率达到97 %，氨的产率高达0.89 mmol cm^-1 h^-1，该性能达到报道电催化剂的范围。这项研究为开发高效率的电催化剂提供帮助。

参考文献

Chaoqi Zhang, Yue Zhang, Rong Deng, Ling Yuan, Yingying Zou, Tong Bao, Xinchan Zhang, GuangFeng Wei, Chengzhong Yu, Chao Liu, Enabling Logistics Automation in Nanofactory: Cobalt Phosphide Embedded Metal‐Organic Frameworks for Efficient Electrocatalytic Nitrate Reduction to Ammonia, Adv. Mater. 2024

DOI: 10.1002/adma.202313844

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.202313844