河北工业李春利、刘加朋AS：在工业级电流密度下的电化学硝酸盐还原反应生成氨

背景：传统Haber-Bosch制氨工艺依赖高温高压和化石燃料，存在热力学限制和高碳排放问题。电化学硝酸盐还原反应(NO3−RR)是一种绿色合成氨技术，可同时处理废水硝酸盐污染并提供可持续氨源，但当前催化剂在工业级电流密度(>300 mA cm−2)下的活性和稳定性不足。研究目的：河北工业大学李春利教授、刘加朋副教授团队系统综述了NO3−RR的机制和理论基础，探讨了工业级电流密度下催化剂的设计策略，包括合金化、原位衍生化、异质结构构建和掺杂工程，并介绍了流动反应器和膜电极等电解槽技术进展。结论：通过技术经济分析和生命周期评估，NO3−RR在经济可行性和环境影响方面具有潜力，但实现工业规模氨合成仍面临催化体系在工业电解条件下的挑战。未来需进一步推动催化剂设计和反应器优化，以促进硝酸盐污染物的增值电化学转化和NO3−RR技术的工业应用。