近日，機械工程學院玄曉旭團隊論文“Electrocatalytic Disproportionation of Nitric Oxide Toward Efficient Nitrogen Fixation”在國際能源材料領域頂刊Advanced Energy Materials（AEM，影響因子為29.7）發表，并被選為封面論文。玄曉旭老師為論文共同第一作者，山東大學為第一作者單位。

傳統制氨（NH₃）主要通過Haber-Bosch工藝（HBP），但氮氣分子中三鍵結構的高穩定性，導緻HBP過程需要大量能量輸入，伴随高耗能及高碳排放量。可再生能源驅動的電化學氮還原反應（ENRR）是一種發展潛力巨大，可直接利用一氧化氮（NO）污染物作為原料生産NH₃的新興技術，為實現制氨産業綠色發展提供了可行路徑。

    基于課題組在單原子催化劑方面的研究成果，團隊設計了一種有利于NO吸附、降低反應能壘的CoNi雙原子催化劑。在陰極催化NO還原生成NH₃的同時，耦合陽極NO氧化生成高附加值硝酸鹽産物反應（替代原有析氧反應），首次實現了NO的雙腔電催化，提高了系統總能量轉化效率。對該工藝的經濟性分析表明，耦合陽極NO氧化反應的NH₃合成技術路線可将電化學合成氨成本降至1063美元/噸，這一價格與傳統HBP路線相比具有極強的競争力，為NH₃的綠色化工業合成指明了方向。

玄曉旭團隊近年來聚焦于二氧化碳/氮加氫制綠色燃料的理論、方法及系統研究，側重基礎研究和源頭創新。相關研究成果已發表于國際頂級期刊JACS、AEM、Nano Energy、AFM等。研究内容得到國家自然科學基金青年項目、科技部政府間國際科技創新合作重點專項、中國科協青年人才托舉項目、山東省自然科學基金青年項目、江蘇省自然科學基金青年項目、山東大學青年未來學者計劃等課題資助。

論文鍊接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/aenm.202204231