随着全球气温升高和温室气体排放增加,多数工业过程都致力于实现碳中和。然而,有一个过程的碳足迹极高,占全球二氧化碳排放量的 6% 并消耗全球能源的约 1-2%1,那就是哈伯-博世法 2 氨合成过程。氨是农业、各类工业和能源应用中不可替代的前体3,4,迫切需要通过光催化、电催化或光电催化途径开发更绿色的 NH 3 合成技术以满足当前需求。5,6 实现氨经济的最佳目标是开发一种像固氮酶一样在环境条件下将 N 2 还原为 NH 3 的催化剂。电催化固氮途径由于其效率和环境友好性而成为有吸引力的替代方案。 7,8 然而,由于 N2 是一种高度稳定的分子,其 N–N 三键能量为 940 kJ mol 1,因此与电催化氮还原反应 (NRR) 相关的动力学较慢,法拉第效率较低。7
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