电催化N2还原反应(eNRR)为Haber-Bosch工艺提供了一种有前途的碳中性和可持续的氨合成替代方案。然而，非极性N₂具有显著的热力学稳定性，需要超高的能量来分解N≡N键。

近日，中南大学Kang Liu，Min Liu ，慕尼黑大学Emiliano Cortés报道了通过银纳米针阵列构建局部增强电场(LEEFs)来促进N≡N断裂，从而辅助eNRR。

文章要点

1）低能电子激发能诱导氮原子上的电荷极化，降低N₂第一质子化步骤中的能垒。

2）检测到的N≡N键和N-H中间体证明了N≡N键的断裂和N₂的氢化。增加的LEEFs导致目标eNRR的对数增长率和不可避免的竞争性析氢反应的指数增长率。

3）因此，将LEEFs调节和调谐至4×10⁴ kV m^-1使eNRR达到最大，实现了高氨选择性，法拉第效率为72.3±4.0%。

参考文献

Wanru Liao, et al, Boosting Nitrogen Activation via Ag Nanoneedle Arrays for Efficient Ammonia Synthesis, ACS Nano, 2022

DOI: 10.1021/acsnano.2c08853

https://doi.org/10.1021/acsnano.2c08853