近日，理學院江明航副教授課題組及合作者在國際TOP期刊《Journal of Energy Chemistry》（中科院一區，IF=14.9）發表題為“Copper Nanoclusters Featuring Fully Inorganic Anionic Ligands for enhanced Electrocatalytic Nitrate-to-Ammonia Conversion”的研究論文。江明航副教授為通訊作者，南京大學金鐘教授，熊衍研究員和玉林師范學院黎曉副教授為共同通訊作者。西華大學2023級碩士研究生陳羲為第一作者。西華大學為第一通訊單位。

論文截圖

電催化硝酸鹽還原反應(NITRR)合成氨是實現硝酸鹽水體污染去除和氮循環利用的一種有效途徑。目前，電化學NITRR領域的挑戰在于設計和開發穩定高效的電催化劑。本文在室溫下通過一種簡單的螯合共沉淀法在碳納米管上均勻生長直徑約為9 nm的無定形Cu(OH)Cl納米團簇(a-Cu(OH)Cl/CNTs)用于高選擇性電催化NITRR合成氨。值得注意的是，檸檬酸三鈉(TCD)可以有效地改變銅納米團簇的晶體形式，得到a-Cu(OH)Cl納米團簇，而不是高結晶度的Cu2(OH)3Cl (c-Cu2(OH)3Cl)納米團簇。與c-Cu2(OH)3Cl納米團簇相比，a-Cu(OH)Cl納米團簇具有更小的粒徑和更多的表面低配位Cu原子，在電催化NITRR過程中能提供更豐富的有效催化活性位點，從而提高了電催化NITRR合成NH3的選擇性和能量效率。本文為后續通過金屬納米團簇的晶體調制策略提高電催化NITRR性能，提供了一定的實驗和理論參考。

 銅納米團簇的合成路線示意圖和樣品的形態和結構分析。

a-Cu(OH)Cl/CNTs和c-Cu2(OH)3Cl/CNTs樣品的XRD、XPS和紅外譜圖分析

a-Cu(OH)Cl/CNTs和c-Cu2(OH)3Cl/CNTs樣品的同步輻射數據分析

 a-Cu(OH)Cl/CNTs和c-Cu2(OH)3Cl/CNTs的電催化性能表征

 a-Cu(OH)Cl/CNTs和c-Cu2(OH)3Cl/CNTs的穩定性測試和原位紅外測試

通訊作者簡介：

江明航，理學博士，副教授，碩士生導師。2022年7月起任教于西華大學理學院，主要從事用于電催化碳/氮能源轉化的金屬基納米材料的結構設計及反應機制研究。近年來，主持四川省自然科學基金青年基金項目1項，企事業委托橫向項目1項。已在國際學術期刊發表SCI論文50余篇，總被引1900余次，H因子23。以第一/通訊作者在Chemical Society Reviews（IF=39.0, 1篇）, Chem（IF=19.6, 1篇）, Advanced Functional Materials（IF=19.0, 2篇）, Environmental Science & Technology（IF=11.3, 1篇），ACS Nano（IF=16.0, 1篇）, Nano Letters（IF=9.1, 4篇）, Nano Energy（IF=17.1, 1篇）等國際高水平期刊上發表論文20余篇, 其中，IF＞10論文11篇，自然指數期刊論文8篇，ESI高被引論文4篇，ESI熱點論文2篇。擔任學術期刊?Frontiers in Chemistry? 和?Frontiers in Materials?的評論編輯和客座編輯, ?Carbon Neutralization? 青年編委。

第一作者簡介：

陳羲，理學院化學專業2023級碩士研究生，主要從事銅基納米團簇的設計、合成及其電催化合成氨方面的研究。目前參與發表SCI論文6篇，其中，以學生一作在Chem（IF=19.6,中科院一區）、Journal of Energy Chemistry（IF=14.9,中科院一區）和Chinese Journal of Catalysis（IF=17.7,中科院一區）期刊發表SCI論文3篇。