纳米碳在能源材料中的应用：N$_2$还原反应
材料科学
2022-05-12 v1 化学物理
摘要
纳米碳是一类重要的能源材料，其中一个相关应用是氮还原反应，即通过光催化和电催化方法由N2和H2O直接合成NH3。氨也是一种有价值的能源或氢载体。本展望论文分析了该领域的发展，讨论仅限于基于纳米碳的电极。讨论了以下方面：i) 与缺陷/应变相关的C原子上电荷密度差异所对应的活性位点，ii) 杂原子掺杂，iii) 引入孤立金属离子，iv) 金属氧化物(氢氧化物)/纳米碳边界的创建与原位动力学，v) 用于控制界面的纳米碳特性。讨论聚焦于性能与机理方面。目的并非系统性地报告最新进展，而是通过精选论文强调在研究这一挑战性反应时需要采用不同的视角。尽管所提出的活性位点性质差异很大，但性能均落在一个有限范围内，远未达到目标。强调需采用整体方法以实现突破性进展。
引用
@article{arxiv.2205.05539,
title = {Nanocarbon for Energy Material Applications: N$_2$ Reduction Reaction},
author = {Gabriele Centi and Siglinda Perathoner},
journal= {arXiv preprint arXiv:2205.05539},
year = {2022}
}