3月20日，浙江农林大学环资院、碳中和学院余兵教授领衔的环境功能材料团队在国际顶尖综述《Coordination Chemistry Reviews》（中科院1区Top，IF=20.3）在线发表题为“Two-dimensional materials for NOx reduction to ammonia: From electrocatalyst to system”（二维材料用于氮氧化物还原制氨：从电催化剂到反应体系）的综述论文。浙江农林大学为该论文第一单位和通讯作者单位。该团队2021级硕士研究生汪素闻、夏浚凯分别为第一作者和共同一作，环资院、碳中和学院余兵教授为该论文的通讯作者。
该论文首先系统性概述了电化学还原氮氧化物的基本原理，重点解析了NO3−RR、NO2−RR和NORR的起始吸附行为与反应决速步，并探讨了电解液浓度、pH值及反应电位等关键环境参数对反应路径的调控机制。其次，论文聚焦二维材料体系（石墨烯、MXene、金属硫化物等），深入探讨了电子结构调控、界面工程及缺陷构筑等策略对NOxRR多活性位点的协同增强效应。最后，论文总结了NOxRR工业化发展的三大关键方向：电极反应装置优化提升反应产率与稳定性；建立Zn-NO3−电池集成应用；建立氨捕获系统实现电解液中NH3的原位分离与氨肥定向制备。
二维材料凭借其高比表面积和更多的活性位点成为极具前景的催化材料，通过缺陷工程、掺杂、修饰等表面/界面调控策略可有效提升二维结构材料的性能。这些优化手段既能增强传质/电荷传输效率与活性位点，又可提高导电性并调控电子结构以增强催化能力。尽管二维材料在催化NOx制氨方面具有诸多优势与前景，但由于中间产物的多样性和催化过程的不可控性，在实现NOx去除向氨合成转化的过程中仍需开展更深入研究以应对相关挑战。
该论文得到国家自然科学基金项目、浙江省尖兵领雁科技攻关项目以及浙江农林大学人才启动项目的资助。
来源：浙江农林大学
