罗俊：原子级分散Mo催化剂绿色高效固氮合成氨

fanzhuan

将自然界中丰富的氮气固定成氨是解决粮食问题和生产无碳燃料的最重要和最具挑战性的化学反应之一。目前，工业上主要利用 Haber-Bosch 过程来完成此反应，该过程要求苛刻的反应条件（400-600 °C和20-40 MPa）、并会导致环境污染和温室气体排放。与之显著不同，电催化氮气还原成氨是一种很有前途的更清洁、更可持续的无碳策略。

然而，电催化氮气还原成氨的传统催化剂在水性电解液中存在竞争的析氢反应，导致氮气转化成氨的效率受到显著影响。目前，多种贵金属基、非贵金属基和无金属催化剂相继被开发用于电催化氮气还原反应，它们的进展表明，发展能克服析氢反应竞争性的低成本催化剂、并获得氮还原成氨的高法拉第效率和高产率依然是当前学术界的关键议题之一。
有鉴于此，美国加州大学欧文分校忻获麟教授课题组、天津理工大学罗俊教授课题组、美国布鲁克海文国家实验室Radoslav Adzic教授课题组开展合作，设计并成功制备固定在氮掺杂三维多孔碳上的Mo单原子催化剂，为绿色高效电催化固氮提供一条新思路。

这项研究为非贵金属基催化剂电催化氮气还原成氨提供了一条高效稳定的单原子基设计新思路。

参考文献：

Lili Han, Xijun Liu, Jinping Chen et al. Atomicallydispersed Mo catalysts for high-efficiency ambient N2 fixation. AngewandteChemie International Edition 2018.

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201811728