铁磁自旋电催化剂的磁场效应MFE（Magnetic field effects）具有能够在外磁场下增强催化活性的能力，因此受到人们的广泛关注。但是目前仍然没有铁磁自选催化剂用于电催化还原硝酸盐（NO₃RR），电催化NO₃RR是从NO₃^-（抗磁性）变为NO（顺磁性）的先进的合成氨路线。

有鉴于此，北京交通大学王熙教授等报道铁磁性Fe-TiO₂研究MFE对NO₃RR的催化反应性能影响。

本文要点：

（1）

在磁场中进行电催化，Fe-TiO₂在-0.5 V vs RHE进行NO₃RR，实现了97 %的法拉第效率和24.69 mg mg_cat^-1的合成氨产量。与没有外磁场的情况比较，在磁场中的电催化反应法拉第效率增强~21.8 %，NH₃的产量提高~3.1倍。

（2）

原位表征和理论计算的结果表明，自旋极化能够优化Fe和NO之间的电子转移，因此增强NO加氢生成NOH关键步骤，显著增强NO₃RR的催化活性。

参考文献

Wang, J., Zhao, K., Yao, Y. et al. Ferromagnetic Fe-TiO₂ spin catalysts for enhanced ammonia electrosynthesis. Nat Commun 16, 1129 (2025). 

DOI: 10.1038/s41467-025-56566-7

https://www.nature.com/articles/s41467-025-56566-7