综述：电催化一氧化氮还原合成氨及有机氮化合物的研究进展

这篇综述系统阐述了利用电催化技术将工业废气NO转化为高附加值产物（NH3、尿素及C-N有机物）的最新进展。作者重点分析了NO还原反应（NORR）的多步机制、催化剂设计策略（涉及RDS/PDS调控）及电解质优化，同时探讨了C-N偶联反应（如尿素合成）的挑战与机遇，为绿色氮化学转化提供了理论框架和技术路径。

　　

电催化一氧化氮还原：从废气治理到高值化学品合成

Abstract
氮氧化物（NO）作为化石燃料燃烧产生的主要污染物，其传统处理技术（如SCR、SNCR）存在高能耗和贵金属依赖等问题。随着可再生能源的发展，电催化NO还原（NORR）因其温和反应条件和产物高附加值（NH₃、尿素等）成为研究热点。本文系统总结了NORR的机制突破与催化剂设计，特别关注NO-to-NH₃的5H⁺/5e^-转移路径（E°=0.71 V_RHE），以及C-N键构建的交叉反应调控。

Introduction
工业源NO的减排需求催生了电化学转化技术。相比传统哈伯-博世法（400-500℃,15-25MPa），NORR在常温常压下即可实现NH₃合成，且避免N≡N键断裂的高能耗（945 kJ·mol^-1）。但NO低溶解度（1.94×10^-6 mol·cm^-3·atm^-1）和HER竞争反应仍是关键挑战。

Pathways for NO electroreduction
NORR产物多样性（N₂O/NH₂OH/NH₃）源于反应中间体的质子耦合电子转移差异。理论计算表明，*NO→NOH和NH₂→NH₃常为速率决定步骤（RDS），而Cu基催化剂因优化NOH吸附能表现出优异选择性（FE>90%）。

Indirect ammonia synthesis
针对工业废气低浓度NO的特性，铁络合物介导的间接还原策略通过[Fe(NO)]²⁺中间体实现NO富集，在0.1% NO浓度下仍保持83% NH₃法拉第效率，但铁电解液稳定性亟待提升。

Organonitrogen compounds synthesis
CO₂与NO共还原合成尿素（CO(NH₂)₂）是原子经济性典范。实验发现Bi₂O₃催化剂通过*CONO中间体促进C-N偶联，但副产物甲胺的选择性控制仍需界面微环境调控。

Challenges
当前NORR研究面临三大瓶颈：1）多电子转移路径的精准监测；2）实际废气中SO₂/O₂的干扰；3）C-N产物分离纯化成本。未来开发膜电极反应器和原位表征技术将是突破方向。