在温和条件进行电催化还原NO₃^-是一种符合可持续发展前景的绿色制氨路线，虽然电催化还原NO₃^-取得一些进展，但是这个反应具有动力学非常缓慢，包括8 e^-和9个质子和多个加氢反应路径，严重的影响了电催化合成NH₃的法拉第效率，导致产率较低。

有鉴于此，四川大学刘犇研究员等报道发展了一种二维多孔CoCu纳米片电催化剂，展示了优异的电催化还原NO₃^-性能，产物为NH₃的法拉第效率达到98.8 %，NH3的产率达到3.39 mol g^-1 h^-1，能源利用效率达到49.8 %，并且具有优异的循环性能。

本文要点

（1）

反应机理研究发现，H₂O分子在Co位点分解产生活性氢（*H）自由基能够溢流到相邻Cu位点，稳定在多孔结构中，这种策略能够从动力学上促进电催化反应生成NH₃。

（2）

多孔CoCu纳米片催化剂能够作为双功能电催化剂，在阴极电催化还原NO₃^-，在阳极发生5-羟甲基呋喃甲醛氧化生成2-5-呋喃二甲酸。

这项工作展示了多孔微环境能够稳定*H自由基，有助于发展选择性电催化合成高附加值化学品的技术。

参考文献

Chenyu Han, Lizhi Sun, Shu Han, Ben Liu, Stabilizing Hydrogen Radicals in Two-Dimensional Cobalt-Copper Mesoporous Nanoplates for Complete Nitrate Reduction Electrocatalysis to Ammonia, Angew. Chem. Int. Ed. 2024

DOI: 10.1002/anie.202416910

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202416910