钠介导的氧化还原级联反应：为电化学合成氨开辟新路径

人工合成氨对现代生活至关重要，但哈伯 - 博施（Haber - Bosch）工艺耗能高、碳排放大。研究人员开发出一种电化学级联反应，利用钠 - 萘 - 钛级联，实现氨合成速率 475 nmol cm?2 s?1 、法拉第效率 24% ，为开发更高效的碳中和氨反应器提供思路。

　　人工合成氨（Artificial ammonia）在现代世界意义重大，目前绝大多数通过哈伯 - 博施（Haber - Bosch）工艺生产。然而，该工艺因反应所需的高温高压条件，能耗高且碳排放大。若没有这一工艺，全球半数人口将面临饥荒。因此，开发碳中和的合成氨方法成为全球亟待解决的问题。用电能而非温度和压力来生产氨，能实现更可持续的生产，但该方法常因反应速率过低、试剂成本高昂而受阻。

在这项研究中，一种电化学级联反应被用于在近常温条件下实现高效低成本的氨合成。研究人员开发出一种利用钛（II）进行氮还原（Nitrogen Reduction）的电化学方法，通过钠 - 萘 - 钛级联反应，氨的生产速率达到 475 nmol cm^?2 s^?1 ，法拉第效率（Faradaic efficiency）为 24% 。同时发现，反应速率主要取决于电流密度。该反应的假设机制和设计原则，有望助力开发更高效的碳中和氨反应器。