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王雙印/陳晨Angew. ：FE近100%！碳布上電催化NO氧化與HER耦合制硝酸鹽

一氧化氮（NO）是一種對(duì)環(huán)境有害的污染物。傳統(tǒng)的NO去除受到了苛刻的操作條件和高附加值化學(xué)品的犧牲的嚴(yán)重阻礙。

近日，湖南大學(xué)王雙印教授和陳晨博士（共同通訊作者）等人報(bào)道了一種利用等離子體處理的商用碳布，并將其用作電催化劑。通過利用NO廢棄物，在環(huán)境條件下電催化NO氧化反應(yīng)（NOOR）與析氫反應(yīng)（HER）耦合形式，實(shí)現(xiàn)了陰極的高效制氫氣和陽極的可持續(xù)硝酸鹽合成。

通過這種方法，工業(yè)合成氨的需求得到顯著緩解，硝酸鹽的合成途徑有望得到改革。將等離子體刻蝕商用碳布引入了羧基，直接用作電極時(shí)，增強(qiáng)了NO的化學(xué)吸附和催化活性。

在中性和酸性條件下，僅施加1.39 V和1.07 V的電位即可分別達(dá)到10 mA cm^-2的電流密度，與水裂解制氫氣相比，其具有顯著的經(jīng)濟(jì)性且節(jié)能。

此外，該電催化劑即使在強(qiáng)酸性環(huán)境下也具有良好的長期穩(wěn)定性，硝酸鹽合成和制氫的法拉第效率（FE）均接近100%。該工作為實(shí)現(xiàn)NO的資源化利用、硝酸鹽的可持續(xù)合成和以綠色經(jīng)濟(jì)的方式制氫提供了一種全新的策略。

Coupling electrocatalytic NO oxidation over carbon cloth with hydrogen evolution reaction for nitrate synthesis. Angew. Chem. Int. Ed., 2021, DOI: 10.1002/anie.202109905.

https://doi.org/10.1002/anie.202109905.

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