从滋养生物到养活数十亿人，大气中的氮转化为氨（NH3）对于维持地球上的生命至关重要。在自然界中，细菌和植物可以在环境条件下通过固氮过程从空气和水中产生氨。
近日，澳大利亚新南威尔士大学Rose Amal，Ali (Rouhollah) Jalili，Emma C. Lovell报道了将等离子体驱动的氮氧化物中间体（NOx）的产生和它们的电催化还原结合在一起，为在环境条件下可扩展的绿色氨合成铺平了道路。
文章要点
1）研究人员开发了一种非热等离子体鼓泡塔反应器，将双反应器结构与多放电方案和气泡动态控制相结合，以3.8 kWh/mol的低比能耗生成NOx中间体。使用可扩展的一种电解池，在电压为1.4 V，电流密度超过50 mA/cm2的情况下，NOx中间体以23.2 mg/h（42.1 nmol/cm2s）的速率转化为氨，同时比能耗为0.51 kWh/mol NH3。
这项技术有望为绿色氨合成铺平道路，并且还可以应用于一系列更复杂的电催化合成系统，这些系统的性能一般会受到反应物分子的反应性，稳定性以及溶解度的限制。
参考文献
Jing Sun, et al, A hybrid plasma electrocatalytic process for sustainable ammonia production, Energy Environ. Sci., 2021
DOI: 10.1039/D0EE03769A
https://doi.org/10.1039/D0EE03769A
