载体对单原子电催化剂合成氨性能的影响与调控策略OA北大核心

电催化氮还原制氨(e-NRR)是一种低碳绿色的氨合成方法,高效电催化剂的开发是打破e-NRR热力学限制,推动该技术走向工业化的关键。单原子催化剂原子利用率高,有望用于e-NRR并实现高的法拉第效率和氨产率,但受限于单原子的高表面能,需要选择合适的载体以稳定单原子位点,并利用载体-金属强相互作用(SMSI)进一步提高催化活性。以e-NRR机理为基础,系统总结了单原子催化剂的合成与表征方法以及不同载体负载的单原子催化剂在e-NRR中的应用,归纳了单原子催化剂的优化与调控策略,分析了单原子催化剂在e-NRR领域的发展趋势。研究发现碳基材料负载的单原子催化剂应用最为广泛,而以氧化物、硫族化合物、MXenes为载体的单原子催化剂以及单原子合金催化剂在e-NRR领域的研究更多停留在理论,具有广阔的研发空间。在载体中构建缺陷以增强SMSI,或构建双单原子以实现协同催化是进一步提高e-NRR性能的有效策略。