江南大学刘天西/张龙生、UCL何冠杰、牛津大学宗伟《JACS》：金属–聚合物桥连界面设计助力高选择性硝酸盐转化与锌基储能

硝酸盐（NO3⁻）是工业废水和受污染地下水中常见的含氮污染物，将其电还原为氨（NITRR）不仅可实现废水净化，还为绿色氨合成提供了新路径。然而，在低硝酸盐浓度和工业级电流密度下，产氨选择性与活性往往受到近电极界面传质受限的显著制约。

针对此问题，牛津大学宗伟、UCL何冠杰、江南大学张龙生/刘天西合作，创新性提出了一种金属-聚合物桥连界面构筑策略，该界面通过原位电化学还原将Cu/Cu₂O桥连在二维铜基配位聚合物表面（E-CuBDC）。该金属-聚合物界面有效削弱了电极表面的静电排斥作用，调控了NO3⁻和H2O在电极界面处的分布与扩散行为，形成独特的贫水—富硝酸根Janus界面。E-CuBDC在宽浓度范围（7.1–100 mM NO3⁻）和宽电压范围下均表现出超过90%的高法拉第效率（FE）。基于该复合催化剂构建的Zn–NO3⁻电化学系统实现了“产氨–发电”双功能耦合。因此，本研究提出一种构建金属-聚合物界面以调节界面传质的通用策略，并展示了其在电化学能源转化与存储中的广泛应用。该研究成果以“Selective Mass Accumulation at the Metal–Polymer Bridging Interface for Efficient Nitrate Electroreduction to Ammonia and Zn-Nitrate Batteries”为题发表在《Journal of the American Chemical Society》。江南大学晁国杰、牛津大学宗伟、多伦多大学朱杰鑫、东华大学王海凤为论文共同第一作者，宗伟、张龙生、何冠杰、刘天西为论文共同通讯作者。

宗伟：牛津大学博士后研究员，主要研究方向为高分子纳米复合材料及纳米能源复合材料和器件。2023年于东华大学获得博士学位，导师为刘天西教授。参与发表SCI论文70余篇，论文被引3800余次，h指数58。其中以第一作者/通讯作者在J. Am. Chem. Soc.、Angew. Chem. Int. Ed.，、Adv. Mater.,、Adv. Funct. Mater.等期刊发表SCI论文10余篇。

张龙生：江南大学副教授，在Adv. Mater., J. Am. Chem. Soc.、Angew. Chem. Int. Ed.，、Adv. Energy Mater.等期刊发表论文80余篇，授权发明专利20余件，出版英文专著1部。担任中国复合材料学会纳米复合材料分会委员，担任Battery Energy、Energy & Environmental Materials和Exploration等期刊青年编委。
张龙生：江南大学副教授，在Adv. Mater., J. Am. Chem. Soc.、Angew. Chem. Int. Ed.，、Adv. Energy Mater.等期刊发表论文80余篇，授权发明专利20余件，出版英文专著1部。 担任中国复合材料学会纳米复合材料分会委员，担任Battery Energy、Energy & Environmental Materials和Exploration等期刊青年编委

何冠杰：UCL化学系副教授，博士生导师。主要研究领域为水系电化学能源存储与转换材料及器件。以通讯/第一作者在Joule, Nature Communications, Angew. Chem. Int. Ed., Adv. Mater., Energy Environ. Sci., ACS Energy Lett.等国际权威学术期刊发表SCI论文130余篇，被引10000余次，h指数58。主持超过300万镑的科研项目，包括欧洲研究理事会科研启动基金(ERC Starting Grants)等。担任Battery Energy期刊副主编、Green Energy Environ.、Sci. China Mater.、Nano Res. Energy、Energy Environ. Mater.、Adv. Powder Mater.、J. Met., Mater. Miner.期刊（青年）编委。2023年入选英国材料、矿物和采矿学会会士。

刘天西：江南大学“至善特聘教授”，博士生导师。英国皇家化学会会士、国家杰出青年基金获得者、上海市领军人才、上海市优秀学术带头人、上海市曙光学者、上海市青年科技启明星、教育部新世纪优秀人才、德国洪堡学者。现任Composites Communications共同主编、Advanced Fiber Materials副主编、Functional Composite Materials副主编、教育部科技委交叉科学与未来技术专委会委员、中国复合材料学会·纳米复合材料分会主任、超细纤维复合材料分会副主任、导热复合材料分会副主任。主要研究方向：高分子纳米复合材料、气凝胶功能复合材料、纳米纤维及其复合材料、纳米能源复合材料及器件。在Adv. Mater.、Angew. Chem. Int. Ed.、Nat. Commun.等期刊发表SCI论文500余篇，他引2.9万余次，H因子91；2016~2018连续三年入选英国皇家化学会（RSC）材料科学“Top 1% 高被引学者”；2018年入选科睿唯安“全球高被引科学家”（材料科学）；2018~2023连续六年入选爱思唯尔“中国高被引学者”（材料科学、化学工程与技术）；2020年、2022年获上海市自然科学二等奖（排名第一）；获授权发明专利50余项；出版中、英文专著3部。