電催化還原NOx-和NOx合成氨對(duì)于碳中和和環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展非常重要,而且電催化還原氮氧化物是電化學(xué)/非熱plasma氧化固氮反應(yīng)的關(guān)鍵步驟。但是深入理解反應(yīng)機(jī)理以及改善催化劑的性能,以及將反應(yīng)實(shí)現(xiàn)工業(yè)化仍然具有非常大的困難與挑戰(zhàn)。
有鑒于此,南開(kāi)大學(xué)羅景山教授等綜述報(bào)道總結(jié)了目前電催化硝酸鹽還原合成氨領(lǐng)域的發(fā)展。
總結(jié)了電催化還原氮氧化物的機(jī)理,催化劑的合成與制備策略,并且對(duì)工業(yè)應(yīng)用聯(lián)系緊密的有關(guān)研究。此外,總結(jié)了提升電催化還原氮氧化物合成氨反應(yīng)的機(jī)會(huì)和前景,比如與非熱plasma氮?dú)庋趸磻?yīng)和CO2還原反應(yīng)之間耦合。通過(guò)對(duì)這些方面的總結(jié),這項(xiàng)綜述有助于推動(dòng)電催化還原NOx-/NOx反應(yīng)的發(fā)展和進(jìn)步。
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總結(jié)與展望。將電催化還原氮氧化物與廢水處理和廢氣進(jìn)行結(jié)合,增加電催化還原反應(yīng)的電流密度,降低電催化反應(yīng)的過(guò)電勢(shì),NOx-/NOx還原合成氨用于制備肥料和能量載體仍然面臨著困難和阻礙,對(duì)工業(yè)應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)價(jià),另外的電催化反應(yīng)規(guī)模化挑戰(zhàn)。此外將NOx-/NOx還原合成氨與固氮反應(yīng)/CO2還原反應(yīng)耦合同樣是可行的路線(xiàn)。
參考文獻(xiàn)
Huimin Liu, Lichen Bai, Arno Bergmann, Beatriz Roldan Cuenya, Jingshan Luo, Electrocatalytic reduction of nitrogen oxide species to ammonia, Chem 2024
DOI: 10.1016/j.chempr.2024.07.006
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S2451929424003498