JACS：等离子体-电化学协同实现空气直接合成氨！

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点击文末阅读原文可直达文献 氨（NH₃）作为全球农业和工业的关键化学品，传统上通过哈伯-博世法合成，该过程耗能巨大且依赖于化石燃料。电化学氮还原反应（NRR）为氨合成提供了一种绿色替代方案，能在常温常压下直接将氮气转化为氨。然而，NRR面临低氨产率和法拉第效率的双重挑战，制约了其工业化进程。 成果简介 本文提出了一种 等离子体-电化学连续流反应器 ，能够直接将空气中的氮气转化为氨。该系统通过等离子体活化氮气，将其转化为NOx和NOxHy混合物，再经电化学催化选择性还原为氨。研究采用图论方法系统分析N₂到NH₃的所有反应路径，确定关键中间体（如NH₂ 和NO ），并设计了CuPd双金属泡沫催化剂，优化了对限速中间体的吸附与转化。最终，该系统在 2 A电流下实现了81.2 mg h⁻¹ cm⁻²的氨产率 ，并在1000小时内保持稳定运行， ………………………………