华北电力大学和浙江大学联合发表ACS Nano：通过桥接钴单原子卫星与纳米粒子的协同作用实现高效低浓度NO电还原合成氨

本文针对工业废气中低浓度NO（≤1%）难以高效电催化还原合成氨的挑战，设计了一种由原子级分散的Co–N4单原子位点与Co(111)纳米颗粒组成的杂化催化剂（Co SA-NPs）。研究背景指出，传统单原子催化剂在低浓度下活性位点不足，而纳米颗粒催化剂则受析氢反应竞争影响选择性。研究目的是通过构建双活性中心协同体系，提升低浓度NO电还原为NH3的活性和选择性。实验结果表明，该催化剂在1% NO浓度下实现了11,389 μg cm-2 h-1的NH3产率，法拉第效率达92.2%，且在0.05%超低浓度下仍保持93.6%的平均法拉第效率。机理研究表明，Co纳米颗粒作为“氢泵”促进水解离生成*H，而Co–N4位点增强NO吸附活化，通过界面氢溢流实现高效加氢并抑制析氢副反应。结论认为，该工作为低浓度NO资源化利用提供了高性能催化剂，并为设计复杂反应的级联催化系统提供了新思路。