Nature Materials：用于电化学氨合成的钙介导氮还原

NavyLIu

2023-10-27

氨（NH₃）是农业、纺织和制药行业的一种关键化学品，但其通过Haber–Bosch工艺的生产是碳密集型的，而电化学方法可以实现环境友好的NH₃生产。在有机电解质中，首次验证的电化学NH₃合成方法是由锂（Li）介导的过程。然而，除了Li之外的元素在效率、反应速率、装置设计和稳定性方面的潜在优势仍待探索。近日，丹麦技术大学Ib Chorkendorff、Jens K. Nørskov、斯坦福大学Thomas F. Jaramillo发现钙可以介导NH₃合成中的氮还原。

本文要点：

1) 作者使用严格的方案验证了钙介导的氮还原过程，并实现了40± 2%的NH₃法拉第效率 ，其中使用四（六氟异丙氧基）硼酸钙（Ca[B（hfip）₄]₂）作为电解质。

2) 该研究结果为使用含量丰富的材料进行电化学合成NH₃提供了可能，并且NH₃是一种关键的化学前体和极具应用前景的能量载体。

参考文献：

Xianbiao Fu et.al Calcium-mediated nitrogen reduction for electrochemical ammonia synthesis Nature Materials 2023

DOI: 10.1038/s41563-023-01702-1

https://doi.org/10.1038/s41563-023-01702-1