综述：基于MXene的催化剂在电催化氮还原反应中的应用

《Small》：MXene-Based Catalysts for Electrocatalytic Nitrogen Reduction Reaction

氨合成反应中MXene催化剂的研究进展、特性分析与未来方向。MXene因独特的层状结构、高比表面积和导电性成为NRR潜在催化剂，本文系统综述其成分、制备方法及最新研究进展，探讨现存挑战与优化路径。

　　

摘要

氨（NH₃）不仅是化肥生产的关键原料，也是一种新兴的清洁能源。目前，工业生产氨的主要方法是哈伯-博施（Haber–Bosch）工艺，该方法能耗较高且会引发环境问题。由于氮还原反应（NRR）在温和反应条件下的可行性以及其对环境的友好性和可持续性，这一技术受到了广泛关注，被视为合成氨的有效途径。然而，该反应仍存在一些挑战，例如法拉第效率（FE）较低和氨的产率较低。因此，开发高性能的氮还原反应催化剂已成为当务之急。过渡金属碳化物/氮化物/碳氮化物（MXene）是一种新型二维材料，具有独特的层状结构、较大的比表面积、高导电性以及独特的物理化学性质。这些优势表明，基于MXene的材料在氮还原反应催化剂领域具有巨大的发展潜力。本文全面总结了MXene的组成、特性和制备方法，并概述了基于MXene的氮还原反应催化剂研究的最新进展。最后，本文还分析了当前面临的问题以及未来该领域的发展潜力。本文为基于MXene的氮还原反应催化剂的进一步研究提供了科学指导。

利益冲突

作者声明不存在利益冲突。