人类社会目前面临着日益严重的环境污染问题和能源短缺。目前如何使用V基催化剂（并且V的含量小于2 %），在比较低的温度（<150 ℃）得到比较高的NH₃-SCR催化活性仍然是个非常大的挑战。

有鉴于此，中国科学院长春应化所宋术岩、张一波、中国科学院赣江创新研究院刘凯杰等报道V基催化剂（V的含量1.36 %）在弱电流帮助下，能够在比较低的温度将NO_x完全转化为N₂，在145 ℃的TOF达到1.97×10^-3 s^-1。

本文要点

（1）

这种催化活性得以改善的原因是由于弱电流增强效应（而不是电场增强），这种弱电流能够将催化体系的能量消耗降低90 %。

（2）

通过一系列表征和DFT理论计算进行机理研究，说明电子更多的分布在V单原子附近，增加反键轨道内的电子，因此降低V-O化学键的强度，加快氧原子的循环生成。这种新颖的电流助力催化有可能应用于其他环境和能源催化领域。

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Zheng, D., Liu, K., Zhang, Z. et al. Essential features of weak current for excellent enhancement of NO_x reduction over monoatomic V-based catalyst. Nat Commun 15, 6688 (2024)

DOI: 10.1038/s41467-024-51034-0

https://www.nature.com/articles/s41467-024-51034-0