遷移金属窒化物における電気化学的窒素還元の最近の進展

再生可能エネルギーによって駆動される分散型電気化学的窒素還元反応（ENRR）は、約2％の世界エネルギー消費を占める産業用ハーバー・ボッシュプロセスに代わる魅力的な選択肢です。このレビューでは、遷移金属窒化物（TMN）で触媒されたENRRの最近の進展をまとめます。TMNのユニークな電子構造は、理論的に予測され、実験的に実証された活発で選択的なアンモニア生産のための有望なENRR触媒となります。異なるTMN上のENRRの反応経路と失活メカニズムを調査し、構造-活性関係の現在の理解について議論します。産業規模のENRR用に高度な活性、選択性、安定性を持つTMN触媒を開発するために、触媒評価には膜電極アセンブリ構成が推奨されます。さらに、異なる操作条件下における光学技術を用いたENRRのメカニズム理解の重要性を強調します。