Abstrak
Reduksi nitrat elektrokatalitik menjadi amonia (NRA) menawarkan rute yang menarik untuk mengubah polutan nitrat menjadi amonia dalam kondisi sedang. Di antara katalis lainnya, katalis atom tunggal (SAC) dengan efisiensi pemanfaatan atom logam yang tinggi dan situs logam berkoordinasi rendah memiliki potensi besar untuk diterapkan secara luas, yang sayangnya menghadapi tantangan berat untuk mendapatkan peningkatan aktivitas dan selektivitas NRA secara bersamaan. Di sini, strategi baru dan umum dilaporkan untuk mencapai katalisis NRA yang efisien dan selektif pada polimer koordinasi terkonjugasi yang memiliki situs logam atom tunggal berkoordinasi nitrogen (N) berdensitas tinggi dan terdefinisi dengan baik melalui regulasi ligan N-heterosiklik yang tepat untuk mempercepat kinetika hidrogenasi yang diperlukan dalam jalur NRA. Mengambil kobalt (Co) sebagai contoh, dua elektrokatalis polimer koordinasi terkonjugasi berpusat pada CoN 4 (CoN 4 -pyrr dan CoN 4 -pyri) disintesis dengan ligan pirol dan piridina yang diteliti sebagai studi pembuktian konsep. Seperti yang terungkap, CoN 4 -pyrr dapat secara nyata mengungguli CoN 4 -pyri terhadap elektrokatalisis NRA. Hasil eksperimen dan teoritis menunjukkan bahwa, relatif terhadap atom N ligan piridina dalam CoN 4 -pyri, atom N ligan pirol dalam CoN 4 -pyrr dapat memungkinkan transfer radikal hidrogen yang lebih cepat ke situs aktif Co untuk mempercepat kinetika hidrogenasi zat antara * NO pada langkah penentu laju jalur NRA.