硝酸盐电化学还原为氨（NH₃）的过程可将环境污染物转化为关键营养物质。然而，目前基于单金属和双金属催化剂的电化学硝酸盐还原操作在NH₃选择性和催化剂稳定性方面均具有明显的不足，特别是在酸性环境中。普林斯顿大学Zhiyong Jason Ren、马里兰大学帕克分校胡良兵和匹茨堡大学Guofeng Wang报道了一种具有分散Ru（Ru-MEA）和其他协同组分（Cu、Pd、Pt）的多元素合金纳米颗粒催化剂。

本文要点

（1）密度泛函理论阐明了Ru-MEA比Ru更能展现协同效应，其中在工业相关酸性废水中可实现更好的反应性（NH₃部分电流密度为−50.8 mA cm^–2）和更高NH₃法拉第效率（93.5%）。

（2）此外，Ru-MEA催化剂显示出良好的稳定性（例如，在FE_NH3中在三小时内仅衰减19.0%）。这项工作提供了一个系统有效的催化剂开发过程，集成了数据引导的催化剂设计和一系列应用的新型催化剂合成。

Meiqi Yang, et al. Highly Selective Electrochemical Nitrate to Ammonia Conversion by Dispersed Ru in a Multielement Alloy Catalyst. Nano Letters. 2023

DOI：10.1021/acs.nanolett.3c01978

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.3c01978