电化学亚硝酸盐还原反应（NO₂RR）被认为是一种可持续的氨（NH₃）合成策略。
然而，在设计高效的NO₂RR催化剂方面仍面临诸多挑战。
基于此，2025年3月25日，河北工业大学刘加朋等人在国际知名期刊Angewandte Chemie International Edition发表题为《Multi-Dimensional Ni@TiN/CNT Heterostructure with Tandem Catalysis for Efficient Electrochemical Nitrite Reduction to Ammonia》的研究论文。
在此，作者通过结合熔盐刻蚀策略和化学气相沉积，构建了一种碳纳米管（CNT）封装的镍纳米颗粒（NPs）负载在MXene衍生的氮化钛（TiN）上的异质结构（Ni@TiN/CNT）。
在-0.7 V的条件下，Ni@TiN/CNT展现出卓越的氨产率（15.6 mg h⁻¹ mgcat.⁻¹）、法拉第效率（95.6%）以及创纪录的循环稳定性（经过60个循环后，NO₂RR性能几乎保持不变）。
此外，以Ni@TiN/CNT为正极的锌-亚硝酸盐电池表现出高功率密度（9.6 mW cm⁻²）和优异的氨合成性能。
结合验证实验和密度泛函理论计算揭示了Ni@TiN/CNT遵循串联催化机制：TiN位点优先吸附并活化NO₂⁻，而镍位点则为后续的还原过程提供丰富的活性氢。
同时，碳纳米管的锁子甲结构防止了活性位点的氧化和浸出，从而显著提高了Ni@TiN/CNT的稳定性。
这项工作为制备具有串联催化位点的耐用且高效的NO₂RR电催化剂提供了新的思路。
Multi-Dimensional Ni@TiN/CNT Heterostructure with Tandem Catalysis for Efficient Electrochemical Nitrite Reduction to Ammonia，Angew. Chem. Int. Ed.，2025. https://doi.org/10.1002/anie.202501578
