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课题组在Chem Catalysis发表题为“Recent progress in amorphous nanomaterials for electrochemical synthesis of N-containing compounds”的文章
来源: 时间:2024-09-02 浏览:

  含氮化合物(氨、胺、酰胺等)是现代社会发展的基础,它在现代农业和工业生产中发挥着至关重要的作用。然而目前工业合成含氮物质主要依靠Haber-Bosch法合成氨。尽管这种反应一直沿用至今,但仍存在一系列的环境和能源问题例如,由于N2的惰性和高解离能(941 kJ mol -1), NH3的合成是一个高能量密集型的生产过程这一单一反应每年消耗约1.8%的世界能源产量,其中甲烷重整生产H2的步骤占所需能源的80%以上。更糟糕的是,甲烷重整过程是一个相当大的二氧化碳排放源。因此,合成氨工业每年产生约5亿吨二氧化碳,约占全球年二氧化碳排放量的1.8%。由于碳中和或净零二氧化碳排放对人类社会的可持续发展至关重要,因此迫切需要寻求和开发清洁、廉价、高效的可再生含氮化合物合成策略。

  与传统的热化学反应相比,电催化反应可以由可再生电力驱动,催化剂的结构设计可以降低反应的能量势垒,在更温和的条件下实现高效和绿色的化学合成使用电化学方法合成含氮化合物,并且与目前的工业合成路线相比具有多重优势。

  本章综述系统的总结了非晶纳米材料的普适性合成方法以及其作为电催化剂在电催化含氮化合物的合成中的一系列应用。归纳并强调了催化剂的非晶态在含氮化合物的合成中的一系列优势。最后,我们展望了这一研究领域未来所面临的挑战和机遇。





Xiangyu Chen, Shuning Lv, Ziming Su, Xiuyi Yang, Hanke Cui, Zhao Yang, Ziyan Xu, Gilberto Teobaldi, Jianxin Kang,* Li-Min Liu,* and Lin Guo*. Recent progress in amorphous nanomaterials for electrochemical synthesis of N-containing compounds. Chem Catalysis. 2024.

https://doi.org/10.1016/j.checat.2023.100871