전이금속 질화물에서의 전기화학적 질소 환원에 대한 최근 진행 상황

재생 가능 에너지로 구동되는 분산 전기화학적 질소 환원 반응(ENRR)은 산업적 하버-보슈 공정의 매력적인 대안으로, 이는 전 세계 에너지 소비의 약 2%를 차지합니다. 본 리뷰에서는 전이금속 질화물(TMNs)로 촉매되는 ENRR의 최근 진행 상황을 요약합니다. TMNs의 독특한 전자 구조는 활발하고 선택적인 암모니아 생산을 위한 유망한 ENRR 촉매로 예상되었으며, 이론적으로 예측되고 실험적으로 입증되었습니다. 다양한 TMNs에서 ENRR의 반응 경로와 비활성화 메커니즘을 조사하고, 구조-활성 관계에 대한 현재 이해를 논의합니다. 산업 규모의 ENRR에 대해 고활성, 선택적 및 안정적인 TMN 촉매를 개발하기 위해 촉매 평가에서 멤브레인 전극 어셈블리 구성을 권장합니다. 또한, 다양한 operando 분광 기술을 통해 ENRR에 대한 기계적 이해를 발전시키는 것의 중요성을 강조합니다.