氨是工农业生产中的一种重要化学物质，但是传统的制氨Haber-Bosch法具有能耗高和污染排放的缺点。电化学制氨是一种绿色的方法，但氮的低溶解度和N≡N三键断裂的困难限制了氨的高效合成。硝酸盐的高水溶性和低键能使其成为N₂的替代品，利用硝酸盐污染物作为氮源，在环境条件下电催化合成氨(NRA)是一种巧妙的方法。

为了实现这一目标，天津大学于一夫和张兵等通过简单的熔盐法，成功制备了在碳纸上生长的非晶RuO₂纳米片(a-RuO₂)。

为了进行比较，研究人员还合成了另外两种具有低结晶度和高结晶度的对应物，分别命名为lc-RuO₂和hc-RuO₂。性能测试结果显示，a-RuO₂对NRA表现出优越的性能，具有高法拉第效率(97.46%)和选择性(96.42%)，远远超过lc-RuO₂(法拉第效率55.27%，选择性77.76%)和hc-RuO₂(法拉第效率7.03%，选择性19.22%)；并且¹⁵N同位素标记实验证实了NRA产生的氨全部来源于溶液中的NO₃^-。

原位ATR-FTIR、ATR-FTIR、DEMS和理论计算表明，a-RuO₂中无序的原子排列使其具有丰富的氧空位，这可以调节催化剂的d带中心和氢亲和性，降低PDS(NH₂*→NH₃*)所需的能量(0.08eV)，从而获得最佳的氨合成性能。本研究为构建可控制的无序结构催化剂提供了一种简便的熔盐合成方法，可用于高效电催化NRA。

Structurally Disordered RuO₂ Nanosheets with Rich Oxygen Vacancies for Enhanced Nitrate Electroreduction to Ammonia. Angewandte Chemie International Edition, 2022. DOI: 10.1002/anie.202202604