活性位分析

Nat. Commun.：适中的金属载体相互作用，DFT解释Ru-Co(OH)₂高效硝酸盐制氨

硝酸盐电还原制氨可以把废水中的 NO₃⁻ 转化为 NH₃，同时实现污染物处理和资源回收。但多数催化剂需要在负电位下运行，能耗高，能量效率受限。这篇 Nature Communications 通过自腐蚀策略，把 Ru 团簇负载到不同金属氢氧化物载体上，构建了三类催化剂：Ru-Co(OH)₂、Ru-Ni(OH)₂ 和 Ru-Fe(OH)₂ 。结果显示，Ru-Co(OH)₂ 具有适中的金属-载体相互作用，可以同时优化 NO₃⁻ 吸附和界面水裂解，在正电位下实现高效 NO₃⁻ 还原制氨。理论计算进一步说明，Ru-Co(OH)₂ 的优势来自“适中相互作用”：Ru 位点提供合适的 NO₃⁻ 吸附，Co(OH)₂ 促进 H₂O 解离和 *H 供给，从而加快 NO₃⁻ 到 NH₃ 的连续氢化过程。