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近日，h动画 非常规冶金团队胡觉教授总结硝酸盐合成氨中界面电子效应的三大核心机制，在《Advanced Energy Materials》上发表题为“Harnessing Interfacial Electronic Effects to Advance Electrocatalytic Ammonia Synthesis”的综述。

随着全球氮循环失衡与传统合成氨工业高能耗、高碳排放问题日益突出，开发绿色可持续的氨合成技术成为实现“碳中和”目标的重要方向。电催化硝酸盐还原（NO₃⁻RR）合成氨成为极具潜力的替代路径，但面临选择性低、反应动力学缓慢、氢析出反应（HER）竞争剧烈等瓶颈。界面电子效应作为调控催化剂本征活性的关键策略，可通过优化活性位点电荷分布与中间体结合能，为突破上述瓶颈提供有效解决方案。然而目前缺乏界面电子效应与多步NO₃⁻RR路径中的特定基元反应内在关联的总结。

本文聚焦界面电子效应三大核心机制：（1）电荷转移、（2）d带中心理论和（3）轨道杂化，厘清其与NO₃⁻RR“机制-基元反应步骤”精准映射关系，进一步通过系统梳理了异质结构、合金化、金属-载体相互作用、缺陷工程、单原子催化剂五大关键设计策略，深入剖析了各策略如何通过界面电子效应调控，同步提升氨合成的选择性、产率与长期稳定性，并拓展探讨了该技术在复杂废水处理、工业级规模化放大，以及与海水淡化、有机废物氧化等技术耦合的应用前景。未来，通过深化界面电子效应的动态演化机制研究、研发抗污染高性能催化剂、突破低成本规模化合成技术瓶颈，并通过计算驱动的催化剂逆向设计与原位表征技术深度融合，加速电催化氨合成技术从实验室基础研究向工业实际应用转化，为构建氮循环经济、助力“双碳”目标实现提供更具可持续性的技术支撑与解决方案。

h动画 为该工作的第一完成单位及通讯单位，h动画 胡觉教授为论文通讯作者，博士研究生朱振宇为论文第一作者。该工作得到了国家自然科学基金、云南省杰出青年项目和云岭学者项目的支持。

文章链接： //doi.org/10.1002/aenm.202505289