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綠氨（Green ammonia）是指通過可再生電能將儲量無窮盡的N₂分子分解制備得到的NH₃，這種綠氨是非常重要的平臺分子，而且是理論上優秀的燃料，而且避免CO₂排放問題。目前電化學合成NH₃面臨產率低和電催化反應效率低的問題。因為電催化合成NH3的反應體系包含復雜過程和相互交叉的問題（比如其中包括電化學、催化、界面、處理等），將這些復雜的問題分開解決并且為電催化合成NH₃的發展方向提供指導并不簡單。

有鑒于此，北京化工大學邱介山、大連理工大學于暢等通過反應過程的區別對電催化合成NH₃領域進行分類討論，從直接還原N₂、非直接（Li介導/plasma處理）電催化還原N₂兩個方面進行總結。

本文要點

（1）

通過對電催化合成NH₃過程進行分類，有助于將復雜的反應過程進行解耦，并且明確反應決速步驟，理解N₂活化、生成H₂副反應、固體電解液界面工程、plasma處理等基元反應步驟的難題。

（2）

對解決這些難題最近提出的一些方法進行詳細的總結，內容包括電催化劑、電極、電解液等方面。最后，作者討論NH₃電催化合成領域未來過程可能具有前景的策略，主要從原子尺度的機理、納米尺度的電催化劑、微米尺度電極/界面、宏觀的電解液/處理過程等多個尺度討論。這項綜述工作有助于研究者深入理解電催化制備NH₃領域的困境，而且能夠幫助設計高效的電催化合成NH₃體系。

參考文獻

Yongwen Ren, Shaofeng Li, Chang Yu*, Yihan Zheng, Cheng Wang, Bingzhi Qian, Linshan Wang, Wenhui Fang, Ying Sun, and Jieshan Qiu*, NH₃ Electrosynthesis from N₂ Molecules: Progresses, Challenges, and Future Perspectives, J. Am. Chem. Soc. 2024

DOI: 10.1021/jacs.3c11676

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.3c11676