近期，我校废油资源化技术与装备教育部工程研究中心蒋光明教授团队在电催化还原硝酸根合成氨领域取得突破性进展，相关成果发表在国际顶级化学期刊《Angewandte Chemie International Edition》，该研究为氮资源循环利用和合成氨领域技术发展提供了创新性理论支撑，并展现了我校在新材料、低碳技术与资源循环利用领域的科研实力，为学科建设与“双碳”战略目标实现注入新动能。
利用可再生的电能将废水中硝酸盐转化为高附加值氨(NO3RR)，为氮资源循环利用提供了一种绿色高效的解决方案。金属铜是较优的NO3RR催化剂，但因对氮中间产物吸附较弱且质子供应不足，导致亚氮积累和产氨速率不足。单原子铜由于其独特的配位环境和电子结构对氮中间产物有较强的吸附，加快反应速率，但是单原子在多电子/质子的反应中单个活性位点会受到数量-活性的线性关系限制，只能通过构建双原子催化剂来打破线性限制，但该催化剂合成复杂，成本较高，不能大规模推广。
针对上述问题，废油资源化技术与装备教育部工程研究中心蒋光明教授团队设计了一种三氧化钨支撑的单原子铜(Cu1/WO3)双驱动催化剂，其中WO3能高效分解水提供质子，而Cu1吸附硝酸根并将其转化为氨。此外，开发了一套含NO3RR和真空驱动膜分离装置的连续流系统，以长江水为对象高效回收自然水体中的氮资源，为自然水体氮资源回收提供了可推广的技术模型。未来，这一策略有望在工业废水处理、绿色氨合成等领域发挥重要作用，推动“双碳”目标下的可持续发展。
该成果得到了国家自然科学基金面上项目，重庆市自然科学基金项目和重庆市科研机构绩效激励引导专项的资助。
《Angewandte Chemie International Edition》创刊于1888年，是德国化学学会的官方期刊并由Wiley–VCH出版，中科院一区TOP期刊，2024年影响因子16.1。作为化学领域的权威期刊，《德国应用化学》涵盖了化学研究的各个领域，刊发包括新闻、综述、观点、通讯、研究论文等在内的各种内容。
（图、文/沈飞；一审/肖夏；二审/蒋光明）
