近来，四川大学化学工程学院教授吉俊懿团队在硝酸根复原串联电催化剂规划范畴获得重要发展，相关效果宣布在《先进功用资料》。

  氨(NH3)作为现代社会最重要的化学品之一，是化肥、药品和各种工业进程的要害质料，传统的哈伯法制氨工艺条件严苛、能耗大、发生CO2排放。一起，含氮肥料的运用及其相关代谢物导致水体硝酸根(NO3-)污染，对人类健康和ECO构成严重威胁。电化学硝酸根复原反响(NO3RR)为可继续组成绿氨与环境修正供给了具有两层效应的途径，但由于杂乱的多电子搬运进程及存在竞赛性反响途径，一起完结高活性和高选择性仍具应战。

  该研讨规划了一种空间别离的串联式电催化剂，由银纳米颗粒负载于富含氮空位的氮化铜纳米线阵列外表构成（Ag@Cu3N/CF），该串联催化剂能够在必定程度上完结高效硝酸盐复原反响。获益于银纳米颗粒/氮化铜异质结构间的协同效应，Ag@Cu3N/CF在-0.3 V(vs. RHE)电势下表现出杰出的氨产率（1.91 mmol h-1cm-2）和高达95.9%的法拉第功率，明显优于单一组分催化剂及近期报导的高水平电催化剂。

  机理研讨标明，该催化剂遵从串联催化途径：Ag位点促进初始脱氧进程（NO3-NO2-），而富含空位的氮化铜位点则优化后续加氢反响（NO3-NH3）。这种分层且严密耦合的串联式电催化剂规划有用解耦了硝酸盐多步复原至氨进程中的对立性需求，以此来完结高效的反响物/中间体吸附转化功率并最大极限按捺副反响。此外，根据该催化剂构建的水系锌硝酸盐电池获得了1.081 V的开路电压、12.08 mW cm-2的上限功率密度及超越30 h的优异循环稳定性。本研讨为串联电催化剂规划与吸附-反响行为调控供给了新见地，并为可继续氨组成与环境使用建立了新策略。（来历：我国科学报 杨晨）