鐵磁自旋電催化劑的磁場效應MFE（Magnetic field effects）具有能夠在外磁場下增強催化活性的能力，因此受到人們的廣泛關注。但是目前仍然沒有鐵磁自選催化劑用于電催化還原硝酸鹽（NO3RR），電催化NO3RR是從NO3-（抗磁性）變為NO（順磁性）的先進的合成氨路線。
有鑒于此，北京交通大學王熙教授等報道鐵磁性Fe-TiO2研究MFE對NO3RR的催化反應性能影響。
本文要點：
（1）
在磁場中進行電催化，Fe-TiO2在-0.5 V vs RHE進行NO3RR，實現了97 %的法拉第效率和24.69 mg mgcat-1的合成氨產量。與沒有外磁場的情況比較，在磁場中的電催化反應法拉第效率增強~21.8 %，NH3的產量提高~3.1倍。
（2）
原位表征和理論計算的結果表明，自旋極化能夠優化Fe和NO之間的電子轉移，因此增強NO加氫生成NOH關鍵步驟，顯著增強NO3RR的催化活性。
參考文獻
Wang, J., Zhao, K., Yao, Y. et al. Ferromagnetic Fe-TiO2 spin catalysts for enhanced ammonia electrosynthesis. Nat Commun 16, 1129 (2025).
DOI: 10.1038/s41467-025-56566-7
https://www.nature.com/articles/s41467-025-56566-7
