近日，青岛农业大学化学与药学院王杰教授团队在国际顶级期刊eScience（中国科学院1区TOP，2025年影响因子36.6）发表题为 “Hydroxide-Activated Hydrogen Spillover-Mediated Nitrogen Reduction Pathways for Efficient Ammonia Synthesis” 的研究论文，创新性提出 “氢氧化物活化氢溢流（HAHS）” 反应机制，为绿氨电催化合成提供关键技术突破，助力农业与能源体系低碳协同转型。

作为农业大省，山东对绿色化肥的需求迫切，而传统合成氨技术能耗占全球 1%—2%，且依赖化石燃料制氢，难以适配 “双碳” 目标。王杰团队聚焦的电化学合成氨技术（氮还原反应，NRR），可在常温常压下将氮气与水直接转化为氨，兼具零碳排放、高效灵活等优势，为化肥工业深度脱碳提供了全新路径，对推动山东乃至全国现代农业绿色转型具有重要意义。

为攻克 NRR 技术 “效率低、副反应多” 的核心难题，团队提出 HAHS 新机理：通过催化剂表面氢物种的精准活化与动态氢空位的协同作用，实现氮气分子在温和条件下的高效活化与逐步加氢。该机制不仅显著降低了氮还原反应能垒，还通过优化氢传递路径，有效抑制了竞争性析氢副反应，大幅提升了合成氨的选择性与法拉第效率，为电化学合成氨从实验室走向规模化应用奠定了关键技术基础。

该成果充分发挥了学校在农业绿色低碳领域的学科优势，是团队构建“绿电—绿氢—绿氨”全链条创新路径的重要组成部分。它不仅为重构农业氮肥供应链、推动农业与能源系统低碳协同转型提供了坚实支撑，也进一步加速了“青岛市农业循环经济材料工程研究中心”的平台建设进程。

eScience是由南开大学主办、教育部主管的国际化学术期刊，聚焦能源、电化学、电子学与环境等学科交叉前沿，已成为能源电化学领域公认的国际顶级期刊。该论文由米兰理工大学硕士研究生刘航宁、爱尔兰圣三一学院博士郭昫昀和青岛农业大学化学与药学院毕业研究生王琳共同担任论文第一作者；青岛农业大学化学与药学院院长龚良玉教授、王杰教授和爱尔兰圣三一学院Valeria Nicolosi教授共同担任通讯作者。研究得到国家自然科学基金、山东省自然科学基金等项目的重点资助，体现了学校在高层次科研合作与人才培养方面的显著成效。

原文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2667141725001430