近日，机械工程学院玄晓旭团队论文“Electrocatalytic Disproportionation of Nitric Oxide Toward Efficient Nitrogen Fixation”在国际能源材料领域顶刊Advanced Energy Materials（AEM，影响因子为29.7）发表，并被选为封面论文。玄晓旭老师为论文共同第一作者，山东大学为第一作者单位。

传统制氨（NH₃）主要通过Haber-Bosch工艺（HBP），但氮气分子中三键结构的高稳定性，导致HBP过程需要大量能量输入，伴随高耗能及高碳排放量。可再生能源驱动的电化学氮还原反应（ENRR）是一种发展潜力巨大，可直接利用一氧化氮（NO）污染物作为原料生产NH₃的新兴技术，为实现制氨产业绿色发展提供了可行路径。

    基于课题组在单原子催化剂方面的研究成果，团队设计了一种有利于NO吸附、降低反应能垒的CoNi双原子催化剂。在阴极催化NO还原生成NH₃的同时，耦合阳极NO氧化生成高附加值硝酸盐产物反应（替代原有析氧反应），首次实现了NO的双腔电催化，提高了系统总能量转化效率。对该工艺的经济性分析表明，耦合阳极NO氧化反应的NH₃合成技术路线可将电化学合成氨成本降至1063美元/吨，这一价格与传统HBP路线相比具有极强的竞争力，为NH₃的绿色化工业合成指明了方向。

玄晓旭团队近年来聚焦于二氧化碳/氮加氢制绿色燃料的理论、方法及系统研究，侧重基础研究和源头创新。相关研究成果已发表于国际顶级期刊JACS、AEM、Nano Energy、AFM等。研究内容得到国家自然科学基金青年项目、科技部政府间国际科技创新合作重点专项、中国科协青年人才托举项目、山东省自然科学基金青年项目、江苏省自然科学基金青年项目、山东大学青年未来学者计划等课题资助。

论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/aenm.202204231