深圳大学何传新/胡琪团队AFM：利用4f-2p-3d轨道杂化工程提升Co3O4电催化硝酸盐还原制氨性能
纳米人
2025-12-25 08:24
文章摘要
背景：基于Co3O4的纳米材料是硝酸盐还原反应（NO3-RR）制氨的常用电催化剂，但其性能仍有提升空间。研究目的：深圳大学何传新/胡琪团队旨在通过稀土金属单原子掺杂诱导4f-2p-3d轨道杂化，以优化Co3O4的3d轨道构型，从而提升其NO3-RR制氨性能。结论：研究发现，Pr掺杂的Co3O4（Pr-Co3O4）性能最优，其氨产率是纯Co3O4的3.2倍，法拉第效率最高达98.0%。机理上，Pr通过辅助Co吸附NO3-，并通过轨道杂化增强NO中间体吸附、促进电子转移，显著降低了决速步的能垒。该工作为利用f-p-d轨道杂化策略设计高效NO3-RR催化剂提供了新途径。
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