青年教师张文龙在《Applied Catalysis B: Environment and Energy》上发表重要成果

近期，我系青年教师张文龙在铜基复合催化剂电催化硝酸盐还原制氨领域取得原创性研究成果，并在能源环境领域知名期刊Applied Catalysis B: Environment and Energy（IF=21.1）发表研究论文《基于CeO_x/B-Cu₂O NWs串联催化的NO₃^-高效电催化还原为NH₃》（Efficient electroreduction of NO₃^-to NH₃via the tandem catalysis of CeOx/ B-Cu₂O NWs）。

该研究聚焦电催化硝酸盐还原制氨（eNitRR）这一减污降碳路径，针对eNitRR反应活性不足这一瓶颈问题，提出了基于B掺杂与CeO_x修饰的串联催化剂设计思路以解决中间体吸附与活性氢供应不足两个关键科学问题。制备的CeO_x/B-Cu₂O NWs复合催化剂eNitRR法拉第效率达98.86%，NH₃选择性提升至90.11%，氨产率达2.14mmol h^-1cm^-2。基于原位表征手段与DFT理论计算阐明了B掺杂增强*NO₃吸附与CeO_x异质结提高*H供应的NO₃^-串联催化机制，提出了Cu基催化剂硝酸盐还原制氨的串联催化构建策略。此外，该研究构建了一种以B-Cu₂O NWs/CeO_x为阴极的Zn-NO₃电池，该电池展现出高达1.18 V的开路电压以及21.91 mW cm^-2的功率密度，进一步验证了该催化剂的应用潜力。这一工作丰富了电催化硝酸盐还原反应的催化剂设计理论。

相关工作以河北大学为第一单位和通讯单位发表，生态环境系王洪杰教授为通讯作者，青年教师张文龙为共同通讯作者，硕士研究生姚志敏为第一作者，西安交通大学博士研究生林长征为共同第一作者，本科生高家祥主要参与了该项研究。该工作受到国家自然科学基金重点基金项目（42330705）、河北省“燕赵黄金台聚才计划”骨干人才项目（HJZD202507）、河北省高等学校科学技术研究项目（QN2024216）及白洋淀流域生态保护与京津冀可持续发展协同创新中心的支持。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2025.125550