杭州师范大学叶伟/高鹏课题组ACS Catal.： d-带中心调控用于硝酸根还原制氨和锌-硝酸根电池

本文介绍了杭州师范大学叶伟/高鹏课题组通过调控金属有机框架（MOF）阵列结构的d-带中心策略，显著提升了氨电合成性能。研究通过在Ni-MOF阵列中引入Ru掺杂，优化了N-中间体在催化位点的吸附强度，从而提高了氨电合成性能。此外，该电极被用于组装锌-硝酸根电池，电池的输出电压达到1.421 V，最大输出功率为4.99 mW cm−2，显示出良好的应用前景。研究背景包括氨作为重要化工产品，其传统合成工艺Haber−Bosch工艺的高能耗和碳排放问题，以及硝酸盐在水体中的广泛存在及其对人类安全的威胁。研究目的在于开发高效、绿色的氨合成新工艺，解决硝酸盐还原制氨中的活性低、法拉第效率低等问题。结论表明，通过d-带中心调控策略，成功提升了硝酸盐还原制氨的活性和法拉第效率，并实现了锌-硝酸根电池的高效能输出。