氨是一种需求量很大的化学商品，因为它在农业用途以及作为可再生能源储存和运输的化学载体中极具应用潜力。目前，氨合成消耗了世界总能源产量的1-2%，同时产生了世界总碳排放量的1%。因此，迫切需要开发更环保的合成氨路线。近日，牛津大学Shik Chi Edman Tsang综述研究了绿色氨合成的前景与挑战。

本文要点：

1) 作者讨论了绿色氨合成各种途径在技术和经济方面的进展和挑战。首先讨论了基本机理，包括经典的N₂离解过程、新发现的在较温和条件下催化N₂转化为NH₃的缔合过程和化学循环途径，从而指导新催化剂的设计。

2) 特别是，缔合N₂活化可以在低压下实现，这更适合于将其耦合到可再生能源（如太阳能、风能或潮汐能），从而为绿色氨提供了一条新的工业生产路线。作者还讨论了通过电化学和光化学方法直接大规模合成绿色氨的其他可能途径。最后，作者结合最近的工业发展，描述了氨合成的扩大路线，并强调了绿色氨生产的快速发展和繁荣的未来。

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Dongpei Ye and Shik Chi Edman Tsang Prospects and challenges of green ammonia synthesis Nature Synthesis 2023

DOI: 10.1038/s44160-023-00321-7

https://doi.org/10.1038/s44160-023-00321-7