双金属纳米颗粒（NP）由于其多个活性位点和通过强金属-金属相互作用的电子再分配，有望驱动硝酸盐（NO₃⁻）还原反应（NO₃RR）制氨（NH₃）。然而，确定活性位点的原子构型并揭示它们在NO₃RR过程中各自的作用仍极具挑战性。近日，东华大学罗维、邱鹏鹏报道了原子有序的PdFe₃ L1₂金属间NP在中孔碳纳米纤维（O-PdFe₃-mCNFs）中的构型作为用于NH₃合成的有效NO₃RR催化剂。

本文要点：

1) 与面心立方相比，O-PdFe₃-MCNF在270分钟内对NO₃⁻的去除率高达98.3%，NH₃产率高达1014.2µmol h⁻¹ cm⁻²。通过原位和理论分析表明，O-PdFe₃-mCNFs的高性能归因于有序（110）面上周期性相邻的Pd-Fe对位点通过加速质子中继的协同效应，其中Fe位点作为氮-氧（*NO）中间体的吸附位点，而Pd位点则作为*NO加氢的质子库。

2) 此外，强d-d轨道杂化调节了合金NP的d带中心，并有效调节了*NO₃⁻和*NO的吸附能。这种协同电催化剂设计为开发高效多功能NO₃RR催化剂提供了一条新途径。

参考文献：

Meng Xie et.al Periodic Adjacent Pd-Fe Pair Sites for Enhanced Nitrate Electroreduction to Ammonia via Accelerating Proton Relay Adv. Energy Mater. 2024

DOI: 10.1002/aenm.202401717

https://doi.org/10.1002/aenm.202401717