La réaction de réduction électrochimique de l'azote (e-NRR) dans des conditions ambiantes est une stratégie émergente utilisée pour lutter contre les processus à forte intensité d'hydrogène et d'énergie impliqués dans l'ammoniac industriel (NH 3 ) synthèse par le procédé traditionnel Haber-Bosch. Cependant, La performance e-NRR est actuellement entravée par l'inertie inhérente de N 2 molécules, cinétique extrêmement lente, et la concurrence écrasante de la réaction de dégagement d'hydrogène (HER), tout cela se traduit par un rendement et une sélectivité en ammoniac insatisfaisants.

Pour obtenir un NRR de haute sélectivité et de haute performance dans les conditions ambiantes, la conception rationnelle d'électrocatalyseurs efficaces est urgente. L'ingénierie des défauts et des interfaces est capable d'obtenir de nouvelles propriétés physiques et chimiques, ainsi que des effets synergiques supérieurs pour divers électrocatalyseurs.

Récemment, le groupe de recherche Wang Danhong de l'Université de Nankai a examiné les derniers progrès des catalyseurs e-NRR dans des conditions ambiantes du point de vue de l'ingénierie des défauts et des interfaces. Les auteurs ont d'abord fourni une introduction générale au mécanisme NRR. Ensuite, les auteurs ont fourni une revue complète et détaillée sur l'ingénierie des défauts et des interfaces pour les électrocatalyseurs e-NRR, mettant l'accent sur l'élucidation des sites actifs et des mécanismes intrinsèques.

Ils ont discuté de la façon dont le défaut (postes vacants, dopage hétéroatome, atome unique, facettes de cristal, l'amorphisation) l'ingénierie et la surface (interface métal-oxyde métallique, interface matériau métal-carbone, les composés intermétalliques du point de vue des structures alliées, (interface gaz-électrolyte-catalyseur) altérer le nombre de sites actifs ou la structure électronique, puis favoriser l'activité des électrocatalyseurs NRR.

Dans la dernière section, les auteurs ont résumé l'état actuel de la recherche et les défis dans ce domaine émergent sous différents aspects et ont discuté des stratégies potentielles pour développer des électrocatalyseurs NRR plus avancés. On s'attend à ce que cet examen stimule et aide les chercheurs à créer des catalyseurs plus efficaces pour le RNR électrochimique.