تثبيت النيتروجين الفعال إلى الأمونيا من خلال دمج أكسدة البلازما مع الاختزال الكهروكيميائي

ملخص إن عملية تثبيت N 2 الأحادية الخطوة تعيقها صعوبة تفعيل رابطة N≡N وانخفاض الانتقائية نحو NH 3. هنا نبلغ عن إمكانية فصل تثبيت N 2 إلى NH 3 إلى عملية من خطوتين، مع حل مشكلة واحدة بفعالية في كل خطوة، بما في ذلك: 1) تفعيل سهل لـ N 2 إلى NO x − بتقنية البلازما غير الحرارية، و 2) تحويل انتقائي عالي لـ NO x − إلى NH 3 من خلال الاختزال الكهروكيميائي. من المهم أن هذه العملية تستخدم الهواء والماء كمواد خام منخفضة التكلفة لإنتاج الأمونيا القابلة للتوسع تحت ظروف محيطية. بالنسبة لاختزال NO x − إلى NH 3، نقدم محفزًا كهربائيًا من نيكليد بوريد غني بالبوراون. تتسم الخاصية الغنية بالبوراون على السطح بأنها المفتاح لزيادة النشاط والانتقائية والثبات من خلال تعزيز امتصاص NO x − وكبح تطور الهيدروجين وأكسدة نيكل السطح. تم تحقيق إنتاج كبير من الأمونيا بلغ 198.3 ميكرومول سم −2 ساعة −1، مع كفاءة فاراديك تقارب 100٪.