Progress in Single/Multi Atoms and 2D‐Nanomaterials for Electro/Photocatalytic Nitrogen Reduction: Experimental, Computational and Machine Leaning Developments

材料科学 光催化 纳米材料 还原(数学) 纳米技术 氮气 工程物理 催化作用 工程类 有机化学 化学 几何学 数学
作者
Aditya Narayan Singh,Rohit Anand,Mohammad Zafari,Miran Ha,Kwang S. Kim
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
被引量:7
标识
DOI:10.1002/aenm.202304106
摘要

Abstract The conversion of atmospheric nitrogen (N 2 ) into ammonia (NH 3 ), known as nitrogen fixation, plays a crucial role in sustaining life on Earth, facing innovation with electrocatalytic and photocatalytic methods. These approaches promise gentler conversions from atmospheric nitrogen to ammonia, diverging from the energy‐intensive Haber‐Bosch process, which requires complex plant infrastructure. Vitality lies in eco‐friendly, cost‐effective, and energy‐efficient pathways. The challenge is that electrocatalysts and photocatalysts for nitrogen reduction have shown low Faraday efficiency, hampered by hydrogen evolution. This work delves into recent strides in electro/photo‐catalytic nitrogen fixation/reduction, deciphering mechanisms, catalysts, and prospects. By unveiling the core principles steering these processes, it dissects efficiency drivers. Experimental and theoretical studies, ranging from density functional calculations/simulations to machine learning‐based catalyst screening, mark the path toward highly efficient catalysts, including single/multi‐atom catalysts embedded in 2D materials. The journey explores diverse catalysts, assessing their performance, spotlighting emerging nanomaterials, heterostructures, and co‐catalyst techniques. Perspectives on future directions and potential applications of electro/photo‐catalytic nitrogen fixation/reduction are offered, by emphasizing their role in sustainable nitrogen management and their implications for global agriculture and environmental sustainability.
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
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
bai1完成签到 ,获得积分10
1秒前
爆米花应助wowser采纳,获得10
1秒前
陈麦子完成签到,获得积分10
2秒前
小杨完成签到 ,获得积分10
5秒前
852应助水盒子采纳,获得10
6秒前
薰硝壤应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
可爱香芦完成签到 ,获得积分10
17秒前
黑大侠完成签到 ,获得积分10
26秒前
璇璇完成签到 ,获得积分10
27秒前
33秒前
nano完成签到 ,获得积分10
35秒前
慕容飞凤完成签到,获得积分10
35秒前
勤奋千风完成签到 ,获得积分10
38秒前
philophysics完成签到,获得积分10
41秒前
Jaja完成签到,获得积分10
43秒前
wushuimei完成签到 ,获得积分10
44秒前
tt完成签到 ,获得积分10
45秒前
51秒前
Tim完成签到 ,获得积分10
52秒前
Oct完成签到 ,获得积分10
59秒前
59秒前
皮皮球完成签到 ,获得积分10
1分钟前
黄金天下完成签到,获得积分10
1分钟前
北城完成签到 ,获得积分10
1分钟前
llhh2024完成签到,获得积分10
1分钟前
水盒子完成签到,获得积分10
1分钟前
i2stay完成签到,获得积分10
1分钟前
nt1119完成签到 ,获得积分10
1分钟前
成就的绮烟完成签到 ,获得积分10
1分钟前
月潮共生完成签到 ,获得积分10
1分钟前
果果完成签到,获得积分10
1分钟前
细心的代天完成签到 ,获得积分10
1分钟前
lululululululu完成签到 ,获得积分10
1分钟前
jxas完成签到,获得积分10
1分钟前
洁净青筠发布了新的文献求助10
1分钟前
Ethan完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Fly完成签到,获得积分10
1分钟前
阿拉斯加剪短毛完成签到 ,获得积分10
1分钟前
精明秋完成签到,获得积分10
1分钟前
我不会乱起名字的完成签到,获得积分10
1分钟前
高分求助中
좌파는 어떻게 좌파가 됐나:한국 급진노동운동의 형성과 궤적 2500
Sustainability in Tides Chemistry 1500
TM 5-855-1(Fundamentals of protective design for conventional weapons) 1000
Cognitive linguistics critical concepts in linguistics 800
Threaded Harmony: A Sustainable Approach to Fashion 799
Livre et militantisme : La Cité éditeur 1958-1967 500
氟盐冷却高温堆非能动余热排出性能及安全分析研究 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3052652
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2709874
关于积分的说明 7418298
捐赠科研通 2354492
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1246104
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 605951
版权声明 595921