Emerging two-dimensional nanomaterials for electrochemical nitrogen reduction

纳米技术 材料科学 纳米材料 电化学 法拉第效率 可再生能源 计算机科学 生化工程 化学 工程类 电极 电气工程 物理化学
作者
Yingping Pang,Chao Su,Guohua Jia,Liqiang Xu,Zongping Shao
出处
期刊:Chemical Society Reviews [The Royal Society of Chemistry]
卷期号:50 (22): 12744-12787 被引量:80
标识
DOI:10.1039/d1cs00120e
摘要

Ammonia (NH3) is essential to serve as the biological building blocks for maintaining organism function, and as the indispensable nitrogenous fertilizers for increasing the yield of nutritious crops. The current Haber-Bosch process for industrial NH3 production is highly energy- and capital-intensive. In light of this, the electroreduction of nitrogen (N2) into valuable NH3, as an alternative, offers a sustainable pathway for the Haber-Bosch transition, because it utilizes renewable electricity and operates under ambient conditions. Identifying highly efficient electrocatalysts remains the priority in the electrochemical nitrogen reduction reaction (NRR), marking superior selectivity, activity, and stability. Two-dimensional (2D) nanomaterials with sufficient exposed active sites, high specific surface area, good conductivity, rich surface defects, and easily tunable electronic properties hold great promise for the adsorption and activation of nitrogen towards sustainable NRR. Therefore, this Review focuses on the fundamental principles and the key metrics being pursued in NRR. Based on the fundamental understanding, the recent efforts devoted to engineering protocols for constructing 2D electrocatalysts towards NRR are presented. Then, the state-of-the-art 2D electrocatalysts for N2 reduction to NH3 are summarized, aiming at providing a comprehensive overview of the structure-performance relationships of 2D electrocatalysts towards NRR. Finally, we propose the challenges and future outlook in this prospective area.
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
1秒前
五五发布了新的文献求助10
2秒前
厘厘发布了新的文献求助10
3秒前
甜甜玫瑰应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
大模型应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
whiteglzzz发布了新的文献求助40
5秒前
5秒前
6秒前
8秒前
8秒前
guagua发布了新的文献求助10
9秒前
pluto应助Kuhaku采纳,获得10
10秒前
10秒前
舒适香露发布了新的文献求助100
11秒前
五五完成签到,获得积分10
12秒前
mikage应助阿九采纳,获得10
16秒前
张璟博完成签到,获得积分10
21秒前
cassie完成签到,获得积分10
22秒前
25秒前
gogogo完成签到 ,获得积分10
26秒前
李爱国应助阿九采纳,获得30
27秒前
Hello应助钱若雁采纳,获得10
29秒前
ABC发布了新的文献求助10
31秒前
空白的鱼发布了新的文献求助10
38秒前
研友_LwMooZ完成签到,获得积分10
41秒前
gsdf完成签到,获得积分10
42秒前
研友_VZG7GZ应助宣依云采纳,获得10
42秒前
44秒前
李爱国应助ABC采纳,获得10
46秒前
46秒前
空白的鱼完成签到,获得积分10
46秒前
慕青应助落寞如容采纳,获得10
47秒前
50秒前
51秒前
小南发布了新的文献求助10
52秒前
CMUSK发布了新的文献求助10
53秒前
53秒前
富士山下发布了新的文献求助10
56秒前
打打应助无心的慕青采纳,获得10
56秒前
133发布了新的文献求助10
56秒前
高分求助中
【本贴是提醒信息,请勿应助】请在求助之前详细阅读求助说明!!!! 20000
One Man Talking: Selected Essays of Shao Xunmei, 1929–1939 1000
The Three Stars Each: The Astrolabes and Related Texts 900
Yuwu Song, Biographical Dictionary of the People's Republic of China 800
Multifunctional Agriculture, A New Paradigm for European Agriculture and Rural Development 600
Challenges, Strategies, and Resiliency in Disaster and Risk Management 500
Bernd Ziesemer - Maos deutscher Topagent: Wie China die Bundesrepublik eroberte 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2481735
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2144344
关于积分的说明 5469581
捐赠科研通 1866844
什么是DOI,文献DOI怎么找? 927859
版权声明 563039
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 496404