journal article·2025-12Open access

Gas‐ and Liquid‐Phase Catalysts for Solar‐Driven Catalytic Ammonia Decomposition

Zhuohao Yang, Xuechen Jing, Ruhan Liu, Zhipeng Cao, Zongyou Yin

Advanced Sustainable Systems· Volume 9· Issue 12

Abstract

Abstract As the transition toward a carbon‐neutral hydrogen economy gains increasing attention, photocatalytic ammonia decomposition has received growing interest as a clean and scalable method for hydrogen production. This review critically summarizes recent progress in catalyst development, mechanistic understanding, and performance optimization for solar‐driven ammonia decomposition. Photocatalytic systems are categorized by reaction phase (liquid phase and gas phase), and key strategies are discussed, including bandgap tuning, active site engineering, and cocatalyst integration. In addition, emerging approaches such as photothermal enhancement, single‐atom catalysis, and machine learning‐guided catalyst screening are examined. Current challenges, particularly catalyst deactivation, system‐level integration, and scalability, are also highlighted, with a strong emphasis on the scalability of this method. Finally, perspectives are provided for future research aimed at bridging fundamental insights with practical applications. This work offers guidance for the rational design of efficient photocatalysts and contributes to the broader goal of sustainable hydrogen production via solar energy, providing reassurance about the practicality of this approach.
Source: crossref · Quality: baseline

Research context

OpenAlex topics: Ammonia Synthesis and Nitrogen Reduction · Advanced Photocatalysis Techniques · Catalytic Processes in Materials Science

SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.

Affiliations

Research School of Chemistry The Australian National University Canberra Australian Capital Territory 2601 Australia

Funding

Australian Research Council

References (100+)

Show source-provided references
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