近日，深圳大学材料学院李亚运副教授团队在自然指数期刊《Advanced Functional Materials》（影响因子：18.5，中科院大类一区）上发表题为“Bi1-CuCo2O4Hollow Carbon Nanofibers Boosts NH3Production from Electrocatalytic Nitrate Reduction”的研究论文。2022级硕士生林和兴为论文的第一作者，李亚运副教授和魏金山副研究员为论文的共同通讯作者，深圳大学为唯一完成单位。
氨作为具有高能量密度的储氢载体，在全球范围内需求广泛，电催化硝酸还原反应（NO3RR）为绿色产氨开辟了新工艺途径。在本次研究通过在CuCo₂O₄ 中空碳纳米纤维中引入原子级铋（Bi），使其取代 Co 位点。这一举措不仅提升了氧空位浓度，还精准调节了 Cu 活性位点的费米能级，有效地优化了 CuCo₂O₄ 活性位点的电子性质。与此同时，独特的中空结构促进了传质过程，二者协同作用，有力推动了电催化剂对 NO3RR 的催化活性。在中性电解质环境下，在-0.8V时Bi₁-CuCo₂O₄ 的最大法拉第效率为 95.53%，NH₃ 产率为 448.74 μmol h⁻¹ cm⁻²。由 Bi₁-CuCo₂O₄ 构成的 Zn-NO₃ 电池系统性能稳定，在电流密度为 8 mA cm⁻² 时，FE 达到 97.76%，预示着Bi₁-CuCo₂O₄ 中空碳纳米纤维在未来应用中的广阔前景，有望助力能源存储与转化领域带来新的突破与发展。
文章链接：https://doi.org/10.1002/adfm.202409696
上述研究工作得到了国家自然科学基金面上项目、广东省自然科学基金面上项目以及深圳市基础研究面上项目的支持。
撰稿：张晓颖 审核：王东、王雷
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