光(电)催化氮气还原合成氨研究进展

摘要：

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.

关键词：光(电)催化、氮气、还原、氨、催化剂、活化、反应过程

所属期刊栏目：39

分类号：TE624(石油、天然气加工工业)

资助基金：国家自然科学基金石油化工联合基金项目U1862105

在线出版日期：2021-01-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共21页

页码：4856-4876