由于对能源效率、环保、农业等需求，人们希望发展符合脱碳和规模化的合成氨技术。

通过电催化反应方式将硝酸盐转化为氨有助于处理工业废水和污染的地下水，但是电化学硝酸盐转化反应通常具有低产物和难以规模化的问题。

有鉴于此，德克萨斯大学奥斯汀分校余桂华教授等报道溶液合成高熵合金单原子纳米笼催化剂，其中Fe和其他五个金属（Co、Cu、Zn、Cd、In）通过氰基配体分隔，金属与C和N配位。

本文要点

（1）

分离的5个金属引入Fe的阵列导致形成Fe-C₅活性位点，其具有最低的晶格对称性，有助于水分子解离以及催化加氢反应。

（2）

Fe-HESA催化剂在电催化还原硝酸盐合成氨的反应中实现了93.4 %的法拉第效率，产率达到81.4 mg h^-1 mg^-1。

参考文献

Tang, S., Xie, M., Yu, S. et al. General synthesis of high-entropy single-atom nanocages for electrosynthesis of ammonia from nitrate. Nat Commun 15, 6932 (2024). 

DOI: 10.1038/s41467-024-51112-3

https://www.nature.com/articles/s41467-024-51112-3