光（电）催化氮气还原合成氨研究进展

发布时间：2023-04-17 05:05

　　光(电)催化氮气还原技术利用天然太阳能作为能源,具有成本低、反应条件温和等众多优势,可解决传统工业合成氨Haber-Bosch工艺的高能耗以及高CO₂排放等问题,被认为是目前最具前景的新兴合成氨技术之一。由于氮气为非极性分子,在水中溶解度极低,且本身呈现化学惰性,难以被活化,使得整体的氮气还原转化合成氨效率较低。同时,光生载流子的利用率也显著影响整体的催化效率。为此,光(电)催化氮气还原技术的关键在于催化剂的设计和催化反应体系的优化。本文在介绍光(电)催化氮气还原合成氨反应过程以及机理的基础上,主要从促进氮气溶解扩散、氮气吸附和活化以及强化载流子分离和传输等具体反应过程出发,重点综述近期国内外在光(电)催化氮气还原合成氨领域基于上述反应过程强化的最新研究现状。最后,指出了目前光(电)催化氮气还原合成氨研究领域面临的挑战,并对此领域的未来发展趋势进行了分析与展望。

【文章页数】：21 页

【文章目录】：
1 光（电）催化氮气还原合成氨反应过程
2 氮气溶解扩散
3 氮气活化
    3.1 仿生活化
    3.2 设计富含电子的活性位点
4 载流子分离与传输
    4.1 设计具有特定形貌的光（电）催化剂
    4.2 构建缺陷位
    4.3 构建异质结结构
    4.4 助剂强化
5 电子-质子转移
6 结语



本文编号：3792631