电催化还原硝酸盐（NO₃RR）是一种将水体中硝酸盐污染物转化为具有经济价值的氨（NH₃）的绿色技术，它同时实现了污染物的去除和资源的回收。这一技术的核心挑战在于：如何设计一种同时具备高活性和高选择性的电催化剂，将NO₃⁻高效专一地转化为NH₃，而不是生成其他副产物（如N₂、NO₂⁻等），同时还要抑制竞争性的析氢副反应（HER）。磷化钴（CoP）是一种典型的过渡金属磷化物，因其类金属的导电性和钴位点上适中的氢吸附能，在电催化析氢和加氢反应中备受关注。本研究探索了将CoP直接用于电催化NO₃RR合成氨。

  采用水热-磷化法在泡沫镍上原位生长了CoP纳米线阵列。在含有1000mg/L NO₃⁻-N的模拟高浓度工业废水中，CoP电极展现了优异的NO₃RR性能。氨的法拉第效率高达95%以上，几乎无NO₂⁻副产物产生。在-0.5V vs. RHE电位下，氨的产率可达0.8mmol h⁻¹ cm⁻²。在长达100小时的恒电位电解中，电极的活性保持稳定。即使是在低浓度（50mg/L NO₃⁻-N）的模拟地下水处理中，它仍能将硝酸盐浓度降至10mg/L以下（饮用水标准），同时法拉第效率依然很高。

  原位红外光谱和DFT计算从分子层面揭示了其优异性能的根源。计算结果表明，NO₃⁻在CoP的Co位点上具有比H原子更强的优先吸附能力，这解释了为何CoP能有效抑制析氢副反应。随后的反应路径是：*NO₃ → *NO₂ → *NO → *NHO → *NH₂O → *NH₂OH → *NH₂ → *NH₃，遵循连续的脱氧加氢路径。其中，*NO到*NHO的加氢步骤是决速步，而CoP表面适中且连续的活性H供给，保障了整个加氢链的流畅进行。该研究证明了CoP是一种高效、稳定、高选择性的电催化硝酸盐合成氨催化剂，为电化学处理高浓度硝酸盐工业废水并同步资源化回收氨，提供了极具前景的新材料和理论基础。

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