近日，我校首次以通讯单位在能源领域重要期刊《Energy & Environmental Science》（IF：38.5）发表题为Reconstruction-induced NiCu-based Catalysts towards Paired Electrochemical Refining的研究论文。材料科学与工程学院马汝广教授为共同通讯作者。该论文在电化学精炼系统催化剂的制备和机理研究方面取得新进展，为电化学精炼系统的设计提供了一种新的思路，对于清洁能源的转化与应用具有重要意义。
可再生能源产生的电力驱动电化学精炼系统，可用于精细化学品的生产，对于减碳和负碳具有重要推动作用。 阴极硝酸盐还原反应 (NO3RR) 和阳极甘油氧化反应 (GOR) 的配对系统，可以同时产生高附加值的氨和甲酸。然而，阴极和阳极电催化剂通常存在效率低和表面重构机制不明确等问题。该成果报导了一种由结晶 Cu2(OH)3(NO3) 和无定形 Ni(OH)2 组成的非贵金属 NiCu-OH 纳米复合物预催化剂及其演化机制。该材料在工作运行条件下可重构为高活性、稳定的阴极 NO3RR 和阳极 GOR 电催化剂。基于电化学重构产生的 NiCu 基催化剂的电化学精炼系统，只需要1.37 V 的低电压即可输出100 mA/cm2的电流密度，可以用于催化 NO3RR和 GOR 连续生产氨和甲酸盐。该工作提出的降低电解槽能耗的策略，为生产绿色氨和其它高附加值精细化学品开辟了一条新途径。
电化学精炼系统及其阴极和阳极电催化剂的演化过程
