文献类型：期刊文章

作　　者：卢国龙[1] 侯向华[1] 丁俊阳[2,3] 秦永吉[4] 罗俊[4] 刘熙俊[1,2]

Guolong Lu;Xianghua Hou;Junyang Ding;Yongji Qin;Jun Luo&Xijun Liu(Guangxi Key Laboratory of Electrochemical Energy Materials,School of Chemistry and Chemical Engineering,Guangxi University,Nanning 530004,China;State Key Laboratory of Featured Metal Materials and Life-cycle Safety for Composite Structures,Guangxi Key Laboratory of Processing for Non-ferrous Metals and Featured Materials,School of Resources,Environment and Materials,Guangxi University,Nanning 530004,China;Institute for New Energy Materials and Low-Carbon Technologies,School of Materials Science and Engineering,Tianjin University of Technology,Tianjin 300384,China;ShenSi Lab,Shenzhen Institute for Advanced Study,University of Electronic Science and Technology of China,Shenzhen 518110,China)

机构地区：[1]广西大学化学化工学院,广西电化学能源材料重点实验室,南宁530004 [2]广西大学资源环境与材料学院,广西有色金属及特色材料加工重点实验室,省部共建特色金属材料与组合结构全寿命安全国家重点实验室,南宁530004 [3]天津理工大学材料科学与工程学院,新能源材料与低碳技术研究院,天津300384 [4]电子科技大学(深圳)高等研究院,深思实验室,深圳518110

出　　处：《科学通报》

基　　金：国家自然科学基金(22075211);广西自然科学基金杰出青年基金(2024GXNSFFA010008);广西研究生教育创新计划(YCBZ2023009)资助。

年　　份：2024

卷　　号：69

期　　号：25

起止页码：3728-3747

语　　种：中文

收录情况：BDHX、BDHX2023、CAS、CSCD、CSCD2023_2024、EAPJ、EI、JST、PUBMED、RCCSE、SCOPUS、WOS、ZGKJHX、核心刊

摘　　要：硝酸盐是地下水中最有害的污染物之一,会严重影响人类健康,亟需发展有效的去除措施.传统的处理方法既耗能又不经济,且去除效果不理想,而氨肥料作为重要的资源,也亟待采取既环保又经济的制备策略.电催化硝酸根还原法(NO_(3)RR)既能去除NO_(3)^(-)污染,实现固氮的同时生成得到高附加值氨(NH_(3)),因而受到了广泛的关注.NO3RR能够获得较高的NH_(3)产率和法拉第效率(FE_(NH_(3))),同时避免竞争性氢析出反应(HER),并且无需克服强的N≡N三键(941 kJ mol^(-1)).铜(Cu)基材料价格低廉、储量丰富,并且具有优异的催化性能和较弱的HER活性等优势,其在NO_(3)RR中展现出特殊活性,但离实际应用还有一定距离,因此,亟需通过改性策略优化Cu基材料,从而提高催化剂的性能.本文概述了Cu基材料电催化NO_(3)RR转化的最新进展,重点讨论了各种Cu基材料在设计、合成和性能优化方面的研究,如晶面工程、合金与掺杂、异质结构、空位工程和单原子结构等不同的材料设计与调控手段,阐明了使催化剂具有更优越的反应活性、选择性、FE_(NH_(3))和稳定性的设计、合成和调控思路.最后,简要讨论了该领域的发展方向和挑战,并展望了NO_(3)RR的工业应用发展.

关 键 词：铜基催化剂 硝酸根电还原  合成氨 构效关系 调控策略  

分 类 号：O643.36] TQ113.2[化学类]