电催化氮还原合成氨电化学系统研究进展

• 作者: 刘恒源 王海辉 徐建鸿
• 来源期刊: 化工学报
• 关键词: 电化学 催化 化学过程 氮还原反应 氨合成 电化学系统
• 年，卷（期）: 2022,（1）
• 所属期刊栏目: 综述与专论
• 页码范围: 32-45
• 页数: 13页
• 分类号: TQ150.5
• 语种: 中文
• DOI: 10.11949/0438-1157.20210885

摘要

氨是化肥、涂料等领域中重要的化工原料，是产量第二高的商用化学品。目前，90%以上的氨均来自Haber-Bosch法，该工艺需要高温、高压条件，能耗较高，且依赖化石燃料的使用，产生大量CO2排放，在倡导节能环保的新时代下，该工艺面临严重的能耗及环保问题。电催化氮还原合成氨工艺是一种采用电能驱动的节能工艺，且原料为绿色环保的H2O和N2，其有望替代传统合成氨工艺。但是目前该工艺存在一些技术难点有待突破，使其产氨速率、法拉第效率等性能不高，距离商用化生产差距较大。分析总结了该工艺的技术难点，围绕该领域的优化策略，重点综述了针对合成氨电化学系统的改进措施，以及近几年文献报道的研究进展，最后对该领域的未来发展进行展望。