NiCoP催化剂通过增强吸附氢作用实现空气等离子体NO2?高效电催化还原合成氨

本研究针对传统电催化合成氨技术面临的氮气活化困难与氮氧化物原料不可持续问题，开发了集火花放电等离子体空气固氮、电催化NO2?还原（pAO-eNO2?RR）和实时氨分离于一体的创新系统。采用NiCoP催化剂实现158.2 mg cm?2 h?1的产氨速率与99.7%法拉第效率，为可持续氨合成技术提供新范式。

　　

一项突破性研究展示了如何利用空气和水作为原料实现可持续氨（NH₃）合成。通过火花放电等离子体将空气中的氮气转化为亚硝酸根（NO₂^?），再借助镍钴磷（NiCoP）催化剂进行电催化还原反应（eNO₂^?RR），最终生成氨分子。该系统的NiCo活性位点显著增强吸附氢（adsorbed hydrogen）的生成，作为电子和质子的双重载体，实现多电子-质子高效转移，从而达成158.2 mg cm^?2 h^?1的超高氨产率和99.7%的法拉第效率（Faradaic efficiency）。该系统在1.27 A cm^?2电流密度下稳定运行100小时，为规模化电催化氮氧化物还原（pAO-eNO_xRR）技术奠定基础。