广东以色列理工学院郑蔚然博士团队，近期报道“RuO2 上的选择性的氨电氧化：氨与氢氧化物的竞争与协同作用”。

摘要：

金属氧化物上的氨电氧化(AOR)反应涉及含氮(N)和含氧(O)中间体之间复杂的相互作用，对反应活性和产物选择性有至关重要的影响。本研究采用电化学和原位表征技术，包括差分电化学质谱(DEMS)和电化学紫外-可见(UV-vis)光谱，研究了碱性条件下RuO₂上AOR反应。考察了NH₃和OH⁻浓度（分别为0.1-2.0 M和0.01-1.0 M）以及施加电位对AOR和同时发生的析氧反应(OER)的影响。NO和NO₃⁻被确定为主要的AOR产物，尤其是在高OH⁻浓度和电位下，N₂O的含量极少，且未检测到N₂的生成。NH₃浓度的增加会通过竞争表面位点（尤其是在低OH⁻浓度下）来抑制OER，同时促进AOR途径。采用DEMS和比色法对产物进行分析，发现N₂O和NO₃⁻形成有两种不同的方式：低电位NH₃驱动途径和高电位*OOH介导途径。在高OH⁻浓度和电位下仅形成NO，这强调了*OOH在*NOH脱氢中的作用。此外，NO₃⁻的生成机制既包括*OOH辅助机制，也包括富含NH₃的表面机制，具体取决于电解质环境。N2的缺失表明*N-*N偶联在RuO₂上受到动力学或热力学的限制。这些发现强调了中间体（*NH_x、*NOH和*OOH）在决定产物选择性方面的关键作用，从而可以对AOR途径进行可调控制。

DOI: https://doi.org/10.1021/acs.jpcc.5c02770