on style="white-space: normal; margin-bottom: 20px; line-height: 1.75em; margin-left: 8px; margin-right: 8px;">硝酸盐电催化还原反应（NO3-RR）生成氨（NH3）为NH3的生产提供了一种有前途的替代方法，而基于硝酸盐的voltaic电池可以同时提供电力和NH3作为产品，也极具吸引力。但是，硝酸盐向NH3的转化涉及质子辅助的多电子转移过程，具有相当大的动力学势垒，因此需要有效的NO3-RR催化剂。基于此，香港城市大学支春义教授（通讯作者）等人报道了一种使用铁掺杂的磷化镍（Fe/Ni2P）作为NO3-RR催化剂电极的硝酸盐-锌电池，实现了“一石三鸟”的策略，用于能源供应、NH3生产和污染物的去除。通过表征发现，铁（Fe）掺杂导致镍（Ni）原子的d带中心向下移动到费米能级，从而优化反应中间体的吉布斯自由能。在0.2 M K2SO4和50×10-3 M KNO3水溶液中，在在-0.4 V vs. RHE时，Fe/Ni2P催化剂表现出94.3%的NH3法拉第效率（FE）和接近100%的硝酸盐转化效率，同时NH3产率高达4.17 mgNH3 h-1 cm-2。此外，作者进一步将这种高效的NO3-RR电催化剂作为正极材料，构建了以Fe/Ni2P为正极，Zn板为负极，开路电压为1.22 V的新型硝酸盐-锌电池。实验测试发现，该硝酸盐-锌电池表现出3.25 mW cm-2的功率密度和85.0%的NO3-RR转化为NH3的高FE值，并具有良好的电化学稳定性。该工作丰富了Zn基电池在电催化领域的应用，凸显了双金属磷化物在NO3-RR中的应用前景。Efficient Ammonia Electrosynthesis and Energy Conversion through a Zn-Nitrate Battery by Iron Doping Engineered Nickel Phosphide Catalyst. Adv. Energy Mater., 2022, DOI: 10.1002/aenm.202103872.https://doi.org/10.1002/aenm.202103872.
