盡管操作條件惡劣、能源消耗和環(huán)境問題，富氮肥料的制造仍然嚴(yán)重依賴于通過Haber-Bosch工藝在集中化工廠生產(chǎn)氨。一個(gè)分布式和更可持續(xù)的方案考慮在環(huán)境條件下在由陽光驅(qū)動(dòng)的光催化反應(yīng)器中現(xiàn)場生產(chǎn)碳中性肥料。在提高傳統(tǒng)催化劑氮還原能力的不同策略中，等離子體納米材料（plasmonic nanomaterials）的摻入因其獨(dú)特的光學(xué)可調(diào)性以及提高許多化學(xué)轉(zhuǎn)化效率和選擇性的潛力而受到廣泛關(guān)注。
基于此，西班牙維戈大學(xué)Miguel A. Correa-Duarte、Margarita Vázquez-González、Lucas V. Besteiro和Bego?a Puértolas、法國巴黎大學(xué)Miguel Comesa?a-Hermo（共同通訊作者）等人報(bào)道了等離子體驅(qū)動(dòng)的光催化氮還原反應(yīng)（nitrogen reduction reaction, NRR）的最新進(jìn)展，并討論了推進(jìn)該反應(yīng)的設(shè)計(jì)原則。
在文中，作者主要討論了等離子體納米顆粒（NPs）作為光敏劑和光催化劑在提高光催化NRR性能中的作用。在簡要介紹了該領(lǐng)域的最新成果后，作者還闡述了設(shè)計(jì)新型等離子體基光催化劑時(shí)應(yīng)考慮的不同實(shí)驗(yàn)和理論方面。作者認(rèn)為本文討論的不同實(shí)踐的協(xié)同組合可以幫助彌合最先進(jìn)的技術(shù)和行業(yè)需求之間的差距，從而朝著高效和可負(fù)擔(dān)的替代Haber-Bosch工藝的方向發(fā)展。
最后，作者從五個(gè)方面對該領(lǐng)域進(jìn)行了總結(jié)和展望。分別如下：
1）光催化NRR的等離子體特性和催化劑設(shè)計(jì)原則；
2）用于NRR的等離子體光催化劑工程；
3）Operando表征技術(shù)研究光催化NRR的機(jī)遇；
4）指導(dǎo)等離子體光催化劑設(shè)計(jì)的理論方法；
5）氨定量反應(yīng)條件和指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化?？傊?，雖然仍需要進(jìn)行大量研究才能使太陽能驅(qū)動(dòng)的N2還原成為一種真正且可擴(kuò)展的技術(shù)，但通過結(jié)合等離子體光敏劑的發(fā)展顯示了在可持續(xù)制備NH3方面取得更大進(jìn)步的希望。
Challenges and Opportunities for Renewable Ammonia Production via Plasmon-Assisted Photocatalysis. Adv. Energy Mater., 2022, DOI: 10.1002/aenm.202103909.
https://doi.org/10.1002/aenm.202103909.
