电催化氨合成最新进展

NH 3是世界上生产的第二大化学品，生产的NH 3近80%用于肥料合成。同时，NH 3是制造硝酸不可缺少的原料，可进一步用于化工生产。此外，NH 3具有较高的氢容量，使其成为潜在的无碳燃料。哈伯-博世工艺作为最伟大的发明之一，实现了高附加值NH 3的大规模生产，但由于哈伯-博世工艺的高运营成本和对环境的负面影响，违背了可持续发展理论的原则。博世工艺。因此，探索绿色、可持续的NH生产方法势在必行。3、同步实现全球环境的可持续发展。

人工电催化NH 3合成(可与清洁的可再生电力耦合)最近成为研究热点，大多数研究人员使用N 2气体作为氮源。尽管电催化N 2还原反应(NRR)为环境NH 3生产提供了一条生态友好且可持续的途径，但由于N 2 分子的高热力学稳定性，N 2还原为NH 3的转化效率并不令人满意。幸运的是，更活跃的氮源(即NO、NO 2 −、NO 3 −)但对环境有害已被认为是实现有效NH 3生产的有吸引力的前体，同时，电催化NO还原反应(NORR)和NO 3 - /NO 2 - (NO x - )还原反应(NtrRR)的发展预计还将控制和减轻相关的环境污染。

尽管在NH 3的人工电合成领域已经进行了许多有前景的研究，但设计和开发具有高选择性和稳定性的活性电催化剂以实现高效的NH 3生产仍然存在一定的挑战。

近日，电子科技大学孙旭平教授团队介绍了三种电化学NH 3合成路线(NRR、NORR和NtrRR)，并总结了常温NH 3合成电催化剂的最新进展，主要包括涉及催化机制、理论进展和电化学性能。结束语中还提出了挑战和未来展望，旨在为电催化NH 3合成反应提供经验并激发更多关键见解。

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