博士生陈文达在Angewandte Chemie International Edition发表论文：Liquid Metal Dynamic Interface Enabled Reverse Hydrogen Spillover Boosting Electrocatalytic Nitrate Reduction

电化学硝酸盐还原（NO₃⁻RR）被视为兼具污染治理与绿色氨合成的新途径。然而，该反应涉及复杂的“8电子-9质子”耦合步骤，动力学缓慢，并与析氢反应（HER）竞争严重。现有催化剂常难以同时兼顾高活性与高选择性，其核心瓶颈在于：如何精准调控活性氢（H*）的生成与传递，使其用于氮中间体的逐步加氢，而非被HER消耗。传统“氢溢流”机制中，H从金属向惰性的载体迁移，虽然强化了HER，却削弱了NO₃⁻RR所需的定向氢供给。因此，研发新型界面，实现反向、精准的H传输，是提升NO₃⁻RR性能的关键挑战。

基于此，团队博士生陈文达近期研究成果报道了一种创新的液态金属催化剂 Co@Ga 液态金属微球（LMMSs），构建了液态 Ga–固态 Co–电解液（L–S–L）动态界面。该结构使H*能从液态Ga自发迁移至Co活性位点，形成“反向氢溢流”（Reverse Hydrogen Spillover, RHS），精准加氢吸附的氮中间体。同时，Ga向Co的电子转移可加速NO₃⁻ → NO₂⁻这一速率决定步骤。凭借这一耦合策略，催化剂在 −0.3 V vs. RHE 下实现 94.5% 氨法拉第效率，NH₃产率达到 51 mol h⁻¹ gCo⁻¹，并在膜电极中于 1 A cm⁻² 条件下稳定运行 400 小时。