昆明理工大学于晓华团队有关开发电催化制氨催化剂的研究成果以“Revealing and modulating catalyst reconstruction for highly efficient electrosynthesis of ammonia”为题发表于Nature Communications。昆明理工大学于晓华、同济大学材料科学与工程学院马吉伟教授、程洪飞特聘研究员为论文共同通讯作者。

传统的制氨方法（哈伯-博施法）存在原料来自化石能源、反应条件耗能高、二氧化碳排放量大等劣势。电催化还原硝酸盐制氨因反应条件温和、可与绿电技术耦合等优势被认为是最有竞争力的绿氨制备技术之一。而高性能的催化剂是实现高效催化硝酸盐还原制氨的关键。钴基催化剂因成本低、高催化活性等优势广受研究，然而其在催化还原硝酸盐时存在复杂的重构现象，最终导致催化活性衰减，相关问题亟待解决。

为此，于晓华团队设计了用于电催化还原硝酸盐制氨的高性能催化剂。该研究揭示了催化反应中钴和氢氧化钴相互转化的原因，并通过在钴中引入镍纳米晶构筑了Co6Ni4异质结构催化剂。该催化剂通过异质界面调控中间体的吸附、改善电子转移，抑制了低活性钴物种的积累，实现了高效稳定的催化反应。

论文链接：https://doi.org/10.1038/s41467-025-61075-8

截至目前，团队在纳米晶体材料热力学、二维材料设计和新能源材料的制备与开发等领域取得了一系列重大进展，标志着学院研究生培养质量稳步提升，理论与计算水平不断提高。团队联系方式：xiaohua_y@163.com