能源与催化化学研究团队高登磊博士在《Journal of Hazardous Materials》发表最新研究成果-山东石油化工学院

能源与催化化学研究团队高登磊博士在《Journal of Hazardous Materials》发表题为《Descriptor-guided unlocking of efficient nitrate-to-ammonia electroreduction on copper-based single-atom alloys》的最新研究成果。该研究为理解铜基单原子合金在电催化硝酸根还原制氨的机理方面提供了全新视角，成功构建了高性能催化剂设计所需的活性描述符，在绿色低碳合成氨领域取得了重要进展。我校为论文的第一完成单位，高登磊博士为第一作者兼唯一通讯作者。该研究工作得到了山东省自然科学基金、我校科研启动基金等项目的资助，以及化学工程学院科研平台的有力支持。

该研究以铜基单原子合金为模型催化剂，基于第一性原理计算，系统评估了24种过渡金属单原子掺杂体系对电催化硝酸盐还原反应的催化性能。结合自由能计算、理论限制电位、电荷转移和晶体轨道哈密顿布局分析等方法，从描述符指导与电子耦合机制角度，系统分析了电荷转移与中间体吸附强度对反应路径的调控作用。该研究阐明了NO中间体吸附自由能可作为活性描述符，并揭示了Ti、Zr和Nb单原子掺杂通过增强TM‑O键合和活化N=O键来降低关键氢化步骤的能垒，从而显著提升氨合成的活性和选择性。相关认识不仅深化了对铜基单原子合金电催化还原硝酸盐制氨的微观机制与活性趋势的理解，也为含氮污染物电化学资源化及绿色氨合成催化剂的理性设计提供了重要的计算指导。

《Journal of Hazardous Materials》是Elsevier旗下环境科学与工程领域的国际顶级期刊，长期关注危险物质对生态环境与人体健康的影响及风险控制研究。该期刊目前影响因子为11.3，位于中国科学院分区环境科学与生态学大类一区Top期刊，在全球环境科学领域享有很高的学术声誉与影响力，是发表高水平环境危害相关研究成果的重要标志性期刊。

论文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0304389426008307?via%3Dihub

【来源：学校网站】