氨（NH3）是一种重要的化学原料，也是碳中和能源载体，广泛应用于农业和工业领域。然而，工业规模氨的生产主要依赖于Haber-bosch工艺，这不仅需要大量的能源消耗，还导致CO2过度排放。

　　电催化氮还原（NRR）被认为是一种很有吸引力的合成可再生氨的方法。但是，NRR过程中N2在水溶液中的溶解性低和N≡N键键能高（927 kJ mol-1），从而导致氨产率和法拉第效率（FENH3）较差。

　　与之相比，亚硝酸盐（NO2–）具有较高的水溶性和低N=O键键能（204 kJ mol-1）等优势。并且亚硝酸盐是一种常见的环境污染物，在工业和生活废水中含量丰富，电催化将废水中的亚硝酸盐转化为NH3是一种“变废为宝”策略。

　　酸盐电催化还原为氨（NO2RR）为同时实现高效的氨电催化合成和废水净化具有很大的前景，比NRR更具潜力。但是它是一个复杂的六电子转移过程，并且产生各种还原产物。

　　因此，探索高性能的NO2RR催化剂对于在限制不良反应的同时选择性的合成氨具有重要意义。单原子合金（SAAs），即分散在宿主金属衬底上的孤立的外源金属原子，它结合了单原子催化剂和合金催化剂的优点。

　　SAAs的合金化效应一方面可以有利于优化金属位点的电子结构，从而降低反应能势垒，促进催化活性。另一方面，SAAs不同金属之间的合金键合具有较强的电子相互作用，保证了SAAs优异的电催化稳定性。

　　因此，我们预期将Ni单原子引入Ru基底中合成一种Ni1Ru单原子合金，从而显著提高NO2RR的催化性能。

　　文章证明了在Ni单原子被锚定Ru基底中可以作为一种高效稳定的NO2RR催化剂。实验和理论计算表明，孤立的Ni原子电子耦合相邻的Ru原子，不仅使Ni1Ru具有较高的热力学稳定性，而且降低了从NO2–到NH3的加氢能垒，和抑制氢的析出。Ni1Ru组装在流动电解池中展示出37.5 mg h-1 cm-2的NH3产率和93.9%的NH3法拉第效率，这一性能几乎超过所有已报道的NO2RR催化剂。