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La réduction électrochimique du N2 en NH3 dans des conditions ambiantes peut permettre une approche alternative pour la production durable et distribuée de NH3 lorsque alimentée par de l'électricité renouvelable. Cependant, le développement d'un tel processus a été freiné par le manque d'électrocatalyseurs efficaces pour la réaction de réduction du N2 (NRR) en raison de la barrière pour l'activation du N2 et de la réaction concurrente d'évolution d'hydrogène (HER). Ici, nous mettons en lumière certains aperçus mécanistes de l'interface électrode–électrolyte pour l'électrosynthèse de NH3, où la NRR et la HER se disputent les protons, les électrons et les sites de surface catalytique disponibles. La concurrence domine même l'électrocinétique de la NRR, de sorte que l'activité de la NRR decline généralement à des surpotentiels relativement plus élevés. Des méthodes sont donc proposées pour atténuer la compétition de la HER et augmenter l'activité et la sélectivité de la NRR, notamment l'optimisation de l'électrolyte, la révélation des relations structure–activité pour un design de catalyseur rationnel, et le développement de cellules à électrode à diffusion de gaz avec un environnement local liquide/gazeux contrôlé pour l'électrolyse NRR.
Hu et al. (Mar,) ont étudié cette question.
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