电催化还原硝酸盐是可持续合成氨的重要方法，但是电催化还原硝酸盐如何增加氨的产量需要在高于0 V RHE的过电势进行电催化，需要更高的能量消耗，而且面临着制氢的竞争反应。

有鉴于此，西北工业大学李家源副教授、太原理工大学韩冰莹等报道合成了H_xWO₃作为可逆的氢供体-受体，能够与Cu配合在高于0 V RHE过电势实现接力电催化反应机理。

本文要点

（1）

H_xWO₃和Cu配合，在大于0 V RHE过电势实现了接力电催化反应机理，这种机理包括H原子插入H_xWO₃晶格，随后晶格H脱嵌，并且转移到Cu催化剂，用于在Cu催化剂发生氢介导硝酸盐还原合成氨。

（2）

这种催化剂在0.1 V vs RHE过电势能够实现~100 %的法拉第效率和3332.9±34.1 mmol g_cat^-1 h^-1的产量，而且能量消耗达到创纪录的17.6 kWh kg_NH3^-1。使用这种催化剂能够在放大的流动相电解槽实现连续合成氨，真实的能量消耗达到17.0 kWh kg_NH3^-1。

参考文献

Yuefei Li, Ye Liu, Mingkai Zhang, Linsen Li, Zhao Jiang, Bingying Han, Baojun Wang, Jiayuan Li, Reversible Hydrogen Acceptor–Donor Enables Relay Mechanism for Nitrate-to-Ammonia Electrocatalysis, Angew. Chem. Int. Ed. 2024

DOI: 10.1002/anie.202417631

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202417631