文章简介:
氨是化肥的关键成分,是一种重要的工业化学品,也是一种无碳燃料。在环境条件下由氮电合成氨是一种有吸引力的替代集中式Haber-Bosch工艺。虽然锂离子和钙离子介导的氮还原(Li-NRR和Ca-NRR)很有前景,但工业应用需要长期、高速率的连续氨电合成。作者认为为了使Li-NRR和Ca-NRR可持续运行,使用连续流反应器是必不可少的,在连续流反应器中,NRR与氢氧化反应相结合,避免不可持续的质子源和电解质氧化。通过氢氧化提供必要的质子对于氨的可持续生产和长期系统稳定性至关重要。提出了优化固-电解质界面设计、改进电极和反应器工程等策略,以提高系统的稳定性和氨收率。最后还还强烈主张探索电催化途径,以超越Li/Ca-NRR的理论能效极限。
图文信息
图1:利用HOR和NRR相结合克服间歇式反应器的局限性
图2 间歇式反应器和连续流反应器的电化学性能
高性能Li/Ca-NRR和下一代NH3电合成策略