电化学硝酸根还原(eNO3RR)是实现氨(NH3)可持续合成与硝酸根(NO3−)污染治理的重要途径。然而,该反应进程受限于多步质子−电子转移动力学缓慢、中间体转化效率低等问题,同时缺乏直观的实验证据来阐明其反应路径。针对上述瓶颈,本文通过将金属Cu与原子级分散的Zn−N4位点相复合,对活性氢(H*)的生成与利用过程进行策略性调控,从而选择性提升NH3产率。结合原位X射线吸收光谱、原位红外光谱、原位拉曼光谱及理论计算结果可系统证实:Zn−N4位点可促进水的解离,实现H*物种的生成与捕获;生成的H*物种随后溢流至邻近的金属Cu位点,进而参与吸附在Cu位点的NO3−还原反应过程。H*捕获位点与利用位点之间的空间分离效应保障了H*的持续生成与供给,进而强化N−H键偶联过程,实现高效NH3合成。
