JACS: NO₃RR过程中离子-水-界面物种相互作用的第一性原理解析

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第一作者：郑世胜 通讯作者：郑世胜，潘锋，李剑锋 通讯单位：厦门大学，北京大学深圳研究生院 论文DOI：10.1021/jacs.4c08256 全文速览 电化学硝酸盐还原反应（NO 3 RR）为修复硝酸盐污染的废水提供了一种有前景的解决方案，同时促进了氨的可持续生产。表面活性氢（*H）的控制策略被广泛用于提高NO 3 RR的动力学性能，但原子层面的理解远远落后于实验观察。本文使用从头算分子动力学（AIMD）模拟，解析了Cu (111)电极/电解质界面处的阳离子-水-吸附质相互作用对NO 3 RR动力学的调控作用。研究证明，NO 3 RR的关键含氧中间体（如*NO、*NO 2 和*NO 3 ）会与阳离子稳定配位，由于空间位阻效应，阻碍了它们与氢键网络的结合以及界面水分子对它们的进一步氢化。*H可以低能垒跨界面迁移，并且其与含氧物种的氢化能垒不受阳离子的影响，这为氢化过程提供了 ………………………………