钴纳米颗粒与多金属氧酸盐纳米簇结合，可在低电位下显著提高亚硝酸盐向氨的电催化转化效率

亚硝酸盐电化学还原制备氨的研究：通过钴纳米颗粒与聚氧钼钒纳米簇的复合设计，在低电位-0.3 V下实现97.09%的法拉第效率和0.1342 mmol h?1 mg?1 cat产率，组装锌-亚硝酸盐电池后功率密度达4.1 mW cm?2。该成果为高活性钴基催化剂开发及纳米材料在氮循环与可持续能源转换中的应用提供新思路。

　　

在温和条件下（NO₂RR），亚硝酸盐（NO₂^{?）通过电化学还原生成氨（NH₃），不仅可以去除地下水中的过量NO₂?污染物，还能实现氮资源的可持续回收。开发能够在相对较低电位下高效生成NH₃的电催化剂已成为这一电化学转化过程中的关键难题之一。为此，本研究创新地将具有强电子储存能力的多金属氧酸盐纳米簇与具有良好NO₂RR活性的钴纳米颗粒结合，制备出了PMo₁₀V₂/Co@NC/CNT复合电催化剂。其中，钴纳米颗粒作为NO₂?的吸附和活化位点，而PMo₁₀V₂簇则起到电子转移促进作用。实验结果表明，在-0.3 V（相对于RHE）的较低电位下，NH₃的法拉第效率可达97.09%，产率为0.1342 mmol h?1 mg_cat?1。当将该催化剂作为正极组装成Zn–NO₂?电池时，电池的功率密度达到了4.1 mW cm?2。这项研究不仅为高效钴基NO₂RR电催化剂的设计提供了新的见解，也为纳米材料-簇复合材料在氮循环管理和可持续能源转化中的应用提供了宝贵的参考。}