近日，我校储能科学与工程学院教师朱思远与新加坡南洋理工大学徐梽川教授团队合作，在国际顶尖期刊Nature Chemistry上发表题为“Cooperative spin alignment enhances dimerization in the electrochemical ammonia oxidation reaction”的研究论文（DOI: 10.1038/s41557-025-01900-1）。该研究首次揭示了氨氧化制氢反应中自旋协同效应对关键二聚过程的调控作用，为氢能高效转化提供了全新思路。

氨作为重要的氢能载体，具有储运便捷和能量密度高等优势，在未来氢能经济中扮演关键角色。然而，在氨直接裂解为氢气的过程中，氨氧化反应（AOR）面临反应动力学迟缓的瓶颈。虽然铂基催化剂能提升活性，但其中间体的二聚路径与机理长期以来存在争议，成为制约技术发展的关键因素。

为此，研究团队创新性地设计了多层Co/Pt磁性薄膜催化剂，并引入磁化诱导策略实现表面与中间体的自旋协同排列。实验结果表明，自旋协同效应能够显著降低含氮中间体二聚的反应能垒，从而加快反应速率。结合密度泛函理论计算，该研究进一步揭示了最优反应路径与磁畴结构对反应活性的精确调控机制。该成果不仅有助于理解氨氧化分解过程反应机理，还为多电子复杂反应体系引入自旋调控开辟了新思路。

氨电解制氢过程反应机理

该研究紧密契合我国可再生能源规模化发展下的制氢战略需求，对推动高效、低碳的氢能转化技术具有重大意义。依托储能科学与工程学院在储能学科建设与平台资源的综合优势，本成果不仅彰显了我校在氢能前沿领域的持续创新能力和高水平国际合作实力，也标志着学校在储能相关方向的研究已达到国际领先水平。

Nature Chemistry作为自然出版集团最具影响力的化学旗舰期刊，以刊载原创性、颠覆性与跨学科研究成果著称，2024年度期刊影响因子（JIF）达到20.2。本成果的成功发表，标志着我校在氢能研究方向取得了新的重要突破。

编辑：左芳舟