Angew通過在Cu活化Co電極上還原NOx實現克級NH3電合成

常壓電化學氨（NH3）合成是能源密集型Haber-Bosch路線的有前途的替代方案。 然而，電化學合成對安培電流密度或克級氨產率的工業需求仍然是乙個重大挑戰。

基於此，中國科學院長春應用化學研究所閆俊民教授、石淼淼教授、鍾海霞教授（共同通訊作者）等報道了在雙極膜 （BPM） 元件電解槽中使用 Cu 活化 CO 電極通過 NO2 還原以高速率產生 NH3，其中 BPM 保持離子平衡和電解質水平。

理論計算表明，Cu優化了NO2-的吸附行為，促進了CO位點的加氫步驟，使NO2-能夠迅速還原。 投影態密度（PDOS）圖顯示，CO在費公尺能級附近具有更多的電子態，表明*NO2在其表面具有很強的化學吸附性。 Cu原子的引入使D帶中心向左移動，削弱了NO2-在CO位點的吸附，有利於後續的加氫步驟。

本文進一步計算了NO2-RR的吉布斯自由能（δg）分布。 對於 Co，電位決定步長 （PDS） 為 *nh 至 *nh2，g 為 284 EV，這是由於*H在CO原子上的強烈吸附限制了*NH後續的加氫，從而損害了NO2-RR的效能。

Cu的引入調節了CO位點的強吸附能，使PDS從*NO轉變為*NOH，CuCo和CuCO3O4的GPDS分別為0.015 和 214 ev。Cu摻雜後，相鄰的CO原子仍能吸附足夠的*H，以支援N物種的高效加氫過程，提高整體電化學活性。

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gram-level nh3 electrosynthesis via nox reduction on cu activated co electrode. angew. chem. int. ed.,, doi: 10.1002/anie.202315238.