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使用波動的可再生能源進行綠色合成氨是一個長期追求的目標。溫和條件下非熱等離子體合成氨是一種有前景的技術，但它面臨著低能效的關鍵挑戰。

有鑒于此，吉林大學李路教授、母曉玥教授等報道開發了一種易于規模化的AuCu₃/Cu催化劑，該催化劑由金屬Cu作為天線，以及金屬Cu表面的納米AuCu₃催化位點組成，顯著提高了射頻（RF，radio-frequency）等離子體的能量效率和氨產量。

本文要點：

（1）

與單獨使用等離子體相比，AuCu₃/Cu的單程氨產量增加20倍，接近于10%。機理研究表明，Cu天線能夠放大毫米尺度的局部電場，促進生成活性氮物種，包括氮自由基和振動激發的氮分子。

（2）

由于d能帶中心向下移動，以及獨特的Cu-Au界面結構，Cu天線表面改性的AuCu₃納米合金催化劑生成活性NH_X（x=0,1,2）物種的氫化反應能壘（速率決定步驟）顯著降低，促進了氨在較低溫度下的脫附。

Cu天線和表面AuCu₃納米合金的協同效應通過氮自由基介導的Eley-Rideal途徑和振動激發的氮分子Langmuir-Hinshelwood途徑增強合成氨反應。

參考文獻

Zhenlu Li, Shize Liu, Qingyun Zhan, Jiayang Li, Zihao Zhang, Yumeng Qian, Yiyu Cai, Xiaoyue Mu, Lu Li, Synergistic Enhancement of Plasma-Driven Ammonia Synthesis Using a AuCu₃/Cu Composite Catalyst, Angew. Chem. Int. Ed. 2024

DOI: 10.1002/anie.202424165

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202424165