氨（NH₃）作为农业、工业和能源领域的重要原料，其传统合成依赖高能耗、高碳排放的哈伯-博世工艺（400–500°C，200–300 atm）。电催化氮还原反应（NRR）可在常温常压下利用可再生能源合成氨，但面临两大挑战：氮气（N₂）分子解离动力学缓慢，以及析氢反应（HER）的激烈竞争，导致法拉第效率（FE）和氨产率长期偏低。开发高效NRR催化剂是解决这些问题的关键，而单原子催化剂（SAC）因明确的活性位点和最大化金属利用率被视为理想候选，但其单原子金属密度提升和配位结构精准调控仍存在技术瓶颈。
江南大学刘天西教授、张龙生副教授和中国科学技术大学谢毅院士合作，成功设计出高金属密度的共轭配位聚合物（CCP）催化剂，通过精确调控单原子镍（Ni）的局部配位环境，显著提升氮还原性能。该研究以镍为中心金属，分别构建了NiN₄（Ni-BTA）和NiO₄（Ni-THB）配位结构的CCP催化剂。实验与理论计算表明，Ni-BTA因Ni3d能带中心上移，可高效促进N₂吸附/解离，实现56.3%的法拉第效率和37.3μg mg-¹h-¹的氨产率，性能远超Ni-THB及多数已报道SAC催化剂。
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