氨（NH₃）除了无机肥料、炸药、染料和树脂的常规用途外，还是一种重要的能源。近年来，利用常温下N₂还原（NRR）代替传统的Haber-Bosch法合成NH₃受到了极大的关注。

近日，香港科技大学罗正汤教授，华南理工大学Bin Yuan综述了电化学固氮的基本原理和性能的研究进展。

文章要点

1）作者综合总结了各种重要电催化剂（纯金属和金属合金、金属氧化物、金属碳化物和磷化物、金属氮化物、二维(2D)材料、无金属和碳基先进材料）的NRR性能，特别是2D材料的NRR性能，以及近期研究报道中的相关理论见解。其中，2D材料因其可用于结构设计的多种多样的工具而极具应用潜力。

2）在这些研究的基础上，作者提出了实现高选择性和高NRR催化活性的指导方针。以整体的方式概述了NRR电催化剂设计、电池配置和电解质选择的策略，以应对与NRR相关的几个挑战。此外，还总结了NRR在环境污染方面的重要影响。

该综述为电化学催化剂工程提供了方向，并为探索电化学NRR的实验研究提供了指导。

参考文献

F. Rehman et al., Engineering electrocatalyst for low-temperature N₂ reduction to ammonia, Materials Today, (2021)

DOI: 10.1016/j.mattod.2020.09.006

https://doi.org/10.1016/j.mattod.2020.09.006