温和条件下硝酸盐电催化还原为氨解决了哈伯-博世反应的诸多难题，为氨合成提供了一种可持续的方法，但它受到还原动力学缓慢和多个竞争反应的限制。

近日，济南大学Weijia Zhou，Man Huang，Riming Hu通过电化学加氢改造钛纤维纸合成了钛氢化物电催化剂，在-0.7V相对于可逆氢电极的安培级电流密度为1.05 A cm^-2时，氨产率达到83.64mg h^-1 cm^-2，法拉第效率达到99.11%。

文章要点

1）电化学和动力学研究表明，钛氢化物晶格氢转移促进了硝酸盐还原反应的电催化性能，晶格氢和活性氢之间的可逆平衡反应不仅提高了硝酸盐还原反应的电催化活性而且表现出显著的催化稳定性。

这些发现为金属氢化物作为有效电化学生产氨的催化剂提供了通用的设计原理，凸显了其在可持续合成氨方面的潜力。

参考文献

Li, J., Yu, W., Yuan, H. et al. Lattice hydrogen transfer in titanium hydride enhances electrocatalytic nitrate to ammonia conversion. Nat Commun 15, 9499 (2024).

DOI：10.1038/s41467-024-53833-x

https://doi.org/10.1038/s41467-024-53833-x