电催化氮还原合成氨MOF基催化剂研究进展

作者：郭朋举; 何小波; 银凤翔^*

来源：化工进展, 2023, 42(04): 1797-1810.

DOI：10.16085/j.issn.1000-6613.2022-1042

• 电化学
• 催化剂
• 还原
• 合成
• 金属-有机框架

室温下电催化氮还原合成氨（nitrogen reduction reaction,NRR）因其较低的能耗而受到广泛关注。到目前为止，设计高效电催化剂以提高NRR性能是研究重点。其中，金属有机骨架（metal organic framework,MOF）及衍生材料因其独特的多孔结构和可控成分等优势促进了其在气体捕获、分离和催化中的应用。本文首先讨论NRR的反应机制，然后重点讨论MOF及衍生材料用作NRR电催化剂的研究进展，最后，对MOF基NRR电催化剂的设计策略、存在问题及NRR催化面临挑战进行了总结与展望。此外，文中指出：(1)自支撑MOF基电催化剂的合理设计对NRR性能有质的提升；(2)机器学习、DFT计算及原位测试技术的有效结合对NRR机理、催化剂的高效设计及筛选等具有重要指导意义。因此这些也将成为NRR催化未来研究趋势。

• 单位
  常州大学