由于其温和的操作条件，电化学硝酸盐还原反应（nitrate reduction reaction, NO3RR）已成为可持续NH3合成的一种有吸引力的废物变富方法。然而，为这种复杂的八-电子反应开发具有高活性和法拉第效率（FE）的催化剂是一项巨大的挑战。
基于此，香港科技大学邵敏华教授和南方科技大学谷猛副教授（共同通讯作者）等人报道了一种具有扭曲钙钛矿型结构的铁酸铋（BiFeO3）薄片，是一种通过硝酸盐还原电化学合成NH3的优异催化剂。在碱性电解质中，BiFeO3催化剂在-0.6 V vs. RHE下实现了96.85%的法拉第效率（FE）和90.45 mg h-1 mgcat-1的NH3产率。耐久性测试表明，催化剂在长期电还原后仍保持高活性。扫描透射电子显微镜（STEM）显示，在施加偏压后，结晶BiFeO3变成了非晶相。此外，电子能量损失谱（EELS）和X射线光电子能谱（XPS）结果表明，Bi和Fe的平均价态都降低了。该研究不仅报道了一种出色的NO3RR电催化剂，而且揭示了硝酸盐电还原过程中BiFeO3的真实形态和化学状态，为未来电催化剂的合理设计和机理研究铺平了道路。Bismuth Ferrite as an Electrocatalyst for the Electrochemical Nitrate Reduction. Nano Lett., 2022, DOI: 10.1021/acs.nanolett.2c02026.https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.2c02026.
