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 　　據(jù)息，北京理工大學(xué)科研人員與北京大學(xué)、上海同步輻射光源司銳課題組合作，在常溫常壓水相電催化合成氨領(lǐng)域獲得突破。科研人員在25℃、1個(gè)大氣壓下，從水和氮?dú)獬霭l(fā)，即可實(shí)現(xiàn)高選擇性和高速率產(chǎn)氨。該結(jié)果較目前已有報(bào)道獲得數(shù)量級上的提升，為電化學(xué)合成氨的實(shí)用化提供了可能。

　　電催化氮還原反應(yīng)提供了一種可持續(xù)合成氨的新路徑。該反應(yīng)在常溫常壓下即可進(jìn)行，以大量易得的水與空氣中的氮?dú)庾鳛榉磻?yīng)原料，以可持續(xù)能源如太陽能、風(fēng)能等產(chǎn)生的電能作為能量來源，即可實(shí)現(xiàn)“零排放”合成氨。因此，不論是作為傳統(tǒng)氨合成Haber-Bosch法的潛在替代者，還是作為新型清潔能源體系的重要組成部分，電化學(xué)合成氨技術(shù)都具有極大的發(fā)展?jié)摿εc廣闊的應(yīng)用前景。

　　然而，電化學(xué)合成氨技術(shù)仍面臨重大挑戰(zhàn)，其發(fā)展嚴(yán)重受制于現(xiàn)有催化劑非常低下的選擇性與活性。若要將該技術(shù)實(shí)用化，就必須突破現(xiàn)有理論，發(fā)展新型催化劑與催化體系，同時(shí)大幅提升催化劑的選擇性與活性。

　　研究人員開創(chuàng)性地利用非貴金屬催化劑——鉍納米催化劑與鉀離子堿金屬助催化劑之間的協(xié)同作用，成功增強(qiáng)氮?dú)夥肿釉诖呋瘎┍砻娴奈脚c活化，同時(shí)抑制析氫副反應(yīng)，從而突破已有極限，大幅提高電催化合成氨的選擇性與反應(yīng)速率。采用這種方法，他們在25℃、1個(gè)大氣壓下，從水和氮?dú)獬霭l(fā)，高選擇性（電子利用率高于66%）和高速率（3.4g NH3/g.h）產(chǎn)氨。

　　該催化體系還具有廣泛適用性。不僅限于鉍催化劑，堿金屬的促進(jìn)作用還適用于一系列常用催化劑，如Pt、Au等。此外，該催化體系對具有重要能源與環(huán)境意義的二氧化碳電催化還原反應(yīng)同樣具有顯著的提升作用。

　　目前，每年全球合成氨產(chǎn)量已超過億噸，其中大部分用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，其他部分用作工業(yè)原料。此外，氨還有望成為重要的清潔儲氫與儲能材料。然而，由于氮?dú)夥肿臃浅７€(wěn)定且難以活化，溫和條件下合成氨反應(yīng)難以迅速進(jìn)行。工業(yè)上廣泛采用的Haber-Bosch方法是在高溫高壓（300℃~500℃，100~200個(gè)大氣壓）等苛刻條件下，促使高純氫氣和氮?dú)庠阼F基催化劑表面進(jìn)行反應(yīng)生成氨，其能量和氫氣都來自于化石燃料如甲烷等，表現(xiàn)出高能耗、高化石燃料消耗和高二氧化碳排放等缺點(diǎn)。