电催化还原硝酸盐制备氨是具有前景的电催化氨能量转化和存储技术，由于硝酸盐的实际浓度通常非常低，在较低浓度的硝酸盐得到比较高的电催化活性具有较高的挑战性，而且面临着HER竞争反应。

有鉴于此，哈尔滨工业大学何思斯教授、周佳副教授等报道修饰梯度浓度的Ru的Co纳米片作为硝酸盐还原电催化剂。

本文要点

（1）

这种电催化剂在电解2000 ppm MO₃^-电解液能够达到1.0 A /cm²的NH₃电流密度，而且在-300 mA/cm²电流密度具有720 h稳定性。甚至在浓度仅为62 ppm的NO₃^-仍具有非常高的电催化活性。

（2）

电化学研究、DFT理论计算、原位Raman、FTIR光谱等表征技术结果说明梯度设计的催化剂能够降低反应能垒，改善催化活性，增强催化剂的稳定性。这种梯度变化策略有助于设计和改善硝酸盐还原电催化剂的性能。

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Chen, X., Cheng, Y., Zhang, B. et al. Gradient-concentration RuCo electrocatalyst for efficient and stable electroreduction of nitrate into ammonia. Nat Commun 15, 6278 (2024). 

DOI: 10.1038/s41467-024-50670-w

https://www.nature.com/articles/s41467-024-50670-w