Der Stickstoffkreislauf, einer der wichtigsten biochemischen Kreisläufe in allen Ökosystemen, spielt eine Schlüsselrolle für das Überleben und die Entwicklung des Menschen. Es beschreibt den Umwandlungsprozess zwischen elementaren Stickstoffsubstanzen und stickstoffhaltigen Verbindungen in der Natur. Zweifellos halten die Redoxreaktionen zwischen diesen stickstoffhaltigen Molekülen das Gleichgewicht des Stickstoffkreislaufs aufrecht. In den letzten Jahrzehnten wurde der Stickstoffkreislauf jedoch aufgrund zunehmender menschlicher Aktivitäten allmählich gestört.
Defekt-Engineering, eine der wichtigen Modifizierungsstrategien für Elektrokatalysatoren, hat nach und nach umfangreiche Aufmerksamkeit von Forschern auf dem Gebiet der Elektrokatalyse auf sich gezogen. In den letzten Jahren hat die Erforschung von Hochleistungs-Elektrokatalysatoren erhebliche Fortschritte erzielt, indem auf eine Defekt-Engineering-Strategie zurückgegriffen wurde.
Die Autoren fassen zum ersten Mal systematisch die neuesten Fortschritte des Defekt Engineering in der elektrokatalytischen Modifikation für fortgeschrittene elektrokatalytische Umwandlung von stickstoffhaltigen Molekülen zusammen, mit besonderem Fokus auf Stickstoffreduktionsreaktion (NRR), Stickstoffoxidationsreaktion (NOR), Stickoxidoxidationsreaktion (NOOR ), Stickoxid-Reduktionsreaktion (NORR), Nitrat-Reduktionsreaktion (NO3-RR) und Aufbau von CN-Bindungen.
Sie konzentrieren sich auf die Erörterung und das Verständnis der kritischen Rolle, die Defekte in Elektrokatalysatoren und elektrokatalytischen Reaktionsprozessen spielen, einschließlich der Änderung der elektronischen Struktur von Katalysatoren, der Verbesserung der Katalysatoraktivität und -stabilität und der Optimierung der Adsorptionsenergien von Reaktanten und wichtigen Zwischenprodukten. Schließlich werden auch die bestehenden Herausforderungen und zukünftigen Entwicklungstrends des Defekt Engineering und des Stickstoffkreislaufs prognostiziert.
Die Ergebnisse werden in der Zeitschrift veröffentlicht Wissenschaft China Chemie.
Mehr Informationen:
Dongdong Wang et al, Defekttechnik für fortgeschrittene elektrokatalytische Umwandlung stickstoffhaltiger Moleküle, Wissenschaft China Chemie (2022). DOI: 10.1007/s11426-022-1419-y