人们发现Co电催化能够选择性的还原NO制备NH₃，而且六方密堆积hcp结构的活性比面心立方fcc更好。但是，单原子Co催化反应中，羟胺具有更高的选择性。

有鉴于此，中国科学院大连化物所肖建平等通过最新发展的固定电势模拟方法和微动力学建模方法研究电催化还原NO制备NH₃与催化剂结构（hcp-Co，fcc-Co，Co-SAC）的关系。

主要内容

（1）

研究发现hcp-Co具有更加优异产生NH₃的原因来自更加方便发生电子转移和质子转移，而且hcp-Co比fcc-Co具有更强的阻碍NO*。Co-SAC具有非常高的羟胺选择性是因为Co单原子的电子结构形成正电荷更强的催化活性中心。

（2）

Hcp-Co和fcc-Co更容易生成NOH*，但是HNO*更容易在Co-SAC上形成，这是因为hcp-Co和fcc-Co上NO吸附更强，但是NO在SAC-Co上的吸附强度适中。控制反应选择性的关键来自于NO*质子化步骤。对于电催化还原NO制备NH₃，催化剂的局部结构和电子结构起到调节催化活性和选择性的关键作用。

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Pu Guo, Dong Luan, Huan Li, Lin Li, Shaoxue Yang, and Jianping Xiao*, Computational Insights on Structural Sensitivity of Cobalt in NO Electroreduction to Ammonia and Hydroxylamine, J. Am. Chem. Soc. 2024

DOI: 10.1021/jacs.4c01986

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c01986