Advances in electrocatalytic ammonia synthesis under mild conditions

氨生产 生化工程 电催化剂 能量载体 催化作用 可再生能源 化学 温室气体 纳米技术 工艺工程 工程类 材料科学 有机化学 电化学 生态学 电气工程 电极 物理化学 生物
作者
Guo‐Yi Duan,Yongmei Chen,Yang Tang,Khaled A. M. Gasem,Pingyu Wan,Dong Ding,Maohong Fan
出处
期刊:Progress in Energy and Combustion Science [Elsevier BV]
卷期号:81: 100860-100860 被引量:71
标识
DOI:10.1016/j.pecs.2020.100860
摘要

Ammonia plays a crucial role in food production and industrial manufacturing, and it is predicted as the ideal energy carrier in the future. Typically, it is artificially synthesized from nitrogen and hydrogen through the Haber-Bosch process, which consumes ~5% of the global natural gas supply and emits ~1.5% of the global greenhouse gas. In recent years, electrocatalytic ammonia synthesis from nitrogen and water under mild conditions utilizing renewable electricity has drawn much attention from the scientific community owing to its potential in producing ammonia through a clean and sustainable route. Numerous achievements have been made during the past few years; nevertheless, two major challenges remain. These are the low catalytic activity due to the inertness of nitrogen molecule and the low selectivity attributed to the violent hydrogen evolution side reaction. This review will discuss the fundamentals of electrocatalytic ammonia synthesis at the atomic level relying on a thorough understanding of the mechanism involved in the Haber-Bosch process. The theoretical screening of the electrocatalysts and the experimental practice of rational electrocatalyst design with different strategies are reviewed. Importantly, the relations among design strategies, the catalytic activity and selectivity of the catalyst are evaluated. Additionally, key experimental techniques to conduct an insightful and efficient study of the subject area are discussed. Finally, current challenges and the strategies for overcoming these challenges are examined.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
学术小白two完成签到,获得积分10
刚刚
aixuexi*完成签到,获得积分10
刚刚
galaxy_S发布了新的文献求助10
刚刚
wyq发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
小九发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
欢呼墨镜完成签到,获得积分10
1秒前
顾闭月发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
jygjhgy完成签到,获得积分10
2秒前
小王要努力完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
Billie完成签到,获得积分10
4秒前
怡然傲南发布了新的文献求助10
4秒前
aroorrm发布了新的文献求助10
4秒前
GT完成签到,获得积分0
4秒前
molihuakai应助无敌小喷菇采纳,获得10
5秒前
糖丸完成签到,获得积分10
5秒前
体贴以筠完成签到 ,获得积分10
5秒前
Jjj发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
6秒前
optical完成签到,获得积分10
6秒前
orixero应助wangji_2017采纳,获得10
6秒前
6秒前
研友_LN3NWn发布了新的文献求助10
7秒前
夕子爱科研完成签到,获得积分10
7秒前
April完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
追寻的续发布了新的文献求助20
9秒前
Z在发布了新的文献求助10
9秒前
nczpf2010完成签到,获得积分10
9秒前
老福贵儿应助liu采纳,获得20
9秒前
李静完成签到 ,获得积分10
9秒前
XYZ完成签到,获得积分10
9秒前
meng发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
呵呵完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
高分求助中
Clinical Epidemiology: The Essentials, 6e 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
The Graphene Handbook (2019 Edition) 800
Adhesion Science: Principles & Practice 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 600
久松真一著作集〈第5巻〉禅と芸術 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6556249
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8340289
关于积分的说明 17868629
捐赠科研通 5674562
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2940515
邀请新用户注册赠送积分活动 1916404
关于科研通互助平台的介绍 1786997