专题征稿 | 电还原活性含氮化合物

电还原活性含氮化合物

Electroreduction of activated nitrogen compounds

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客座编辑:孙旭平,四川大学华西医院高原医学研究中心教授;Meenesh R. Singh, 伊利诺伊大学芝加哥分校(UIC)化学工程系副教授;Kelsey A. Stoerzinger, 明尼苏达大学化学工程与材料科学学院副教授

期刊名称:Communications Chemistry

截止日期:2025.5.31


客座编辑

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孙旭平,四川大学华西医院高原医学研究中心教授

孙旭平博士为四川大学华西医院高原医学中心教授。他于2005年在中科院长春应化所获博士学位,师从汪尔康院士。2006-2009年期间先后在德国、加拿大及美国从事博士后研究工作。他在化学和材料科学两个领域被科睿唯安(Clarivate Analytics)评为高被引科学家(2018-2020)。孙博士长期致力于纳米功能材料设计、结构调控及催化应用研究,目前主要围绕氮循环电催化、海水电解及纳米催化医学开展研究。他发表了超过750篇论文,总引用次数超过82,000次,h指数为148。


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Meenesh R. Singh, 伊利诺伊大学芝加哥分校(UIC)化学工程系副教授

Meenesh R. Singh博士是伊利诺伊大学芝加哥分校(UIC)化学工程系的副教授,同时担任材料与系统工程实验室(MaSEL)的主任。他于2013年在普渡大学完成博士学位后,进入了加州大学伯克利分校 (UC Berkeley) 进行博士后研究。加入伊利诺伊大学芝加哥分校后,他重点研究开发先进的计算和实验工具,以解决21世纪的重大挑战,包括碳捕集方法的开发、氮循环的管理、提供清洁水源的途径等。Singh博士已发表超过75篇论文,拥有8项专利,并获得数百万美元的研究资金;他与相关行业公司进行持续合作,并在阿贡国家实验室(Argonne National Lab)担任联合职务。


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Kelsey A. Stoerzinger, 明尼苏达大学化学工程与材料科学学院副教授

Kelsey A. Stoerzinger博士是明尼苏达大学化学工程与材料科学学院的副教授。她自2016年在麻省理工学院完成了材料科学与工程的博士学位后,于2018年在俄勒冈州立大学开始她的职业生涯,同时作为林纳斯·鲍林杰出博士后研究员 (Linus Pauling Distinguished Postdoctoral Fellow) 在太平洋西北国家实验室 (Pacific Northwest National Laboratory) 联合任职。2023年任职明尼苏达大学后,Stoerzinger博士的研究项目聚焦在储存可再生电力的材料和过程的设计,以及将其用于升级碳原料、将废物转化为肥料和化学品生产的应用。同时,她对利用地球上已存在的丰富材料设计可持续催化剂有浓厚的兴趣。她获得了2025年美国化学学会Marks-Ipatieff奖。


专题征稿

电还原活性含氮化合物

Electroreduction of activated nitrogen compounds


氮循环是地球生态系统中的关键组成部分,在维持生命方面发挥着重要作用。然而,人类活动严重扰乱了氮循环的自然平衡,导致了严重的环境问题,如富营养化、温室气体排放和生物多样性丧失。同时,氮密集型化学制造过程,特别是哈伯法(Haber-Bosch process),能耗高且严重依赖化石燃料,导致活性含氮化合物在环境中的过量释放。因此,转向更可持续的方法将废弃的活性含氮化合物转化为有用的化学品,对于解决这些问题和实现化工行业脱碳至关重要。


本专题将重点关注活性含氮化合物(硝酸盐、亚硝酸盐及其他氮氧化物)电化学转化为氨及其他增值化学品的研究。目标旨在探索转化这些活性含氮物种方面的计算和实验进展,为可持续化学制造和高效氮循环管理提供途径。本专题感兴趣的主题包括:

  • 硝酸盐、亚硝酸盐和氮氧化物的电化学还原为氨。

  • 活性含氮物种与含碳化合物(如二氧化碳)共同还原,生产氮化有机化合物,如硝基烷、烷基亚硝酸盐、胺和酰胺。

  • 理解活性含氮化合物转化反应路径的机理研究(包括实验和理论研究)。

  • 氮电还原的催化剂设计和材料开发,重点提升选择性、稳定性和能效。

  • 结合生物和电化学方法转换氮物种的混合工艺。


我们欢迎关注这些关键方面的原创研究文章、综述和观点的投稿。通过深入理解氮的电还原,本专题旨在推动可持续和可扩展工艺的发展,以平衡氮循环,并实现化学制造过程的脱碳。