常温常压电催化氮还原合成氨的研究进展

摘要

电催化氮还原反应(NRR)可以在环境条件下将N2和H2 O转化为NH3,是一种很有前途的固氮催化体系.然而,由于缺乏高效的催化剂,将电催化氮气还原合成氨工业化还难以实现.为此,深入了解NRR过程至关重要.笔者介绍了NRR的反应机理,阐述了NRR电催化剂的分类、特点及研究现状,分析了NRR电催化剂催化活性的影响因素.研究表明,孔结构发达、活性中心分散良好的材料具有较好的催化活性,杂原子掺杂、创造空位、界面修饰等是提高催化剂活性的有效手段.最后对电催化氮气还原技术的发展趋势进行了展望,研发高活性、高性价比、稳定性好的新型催化剂是未来发展的主要方向.通过对不同催化体系的论述,为后续NRR电催化剂的开发与改进提供思路.