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由于碳原子之间的强共价键合和具有可变电子性质的各种石墨同素异形体的可用性，发电CMFC具有许多有效CO2转化反应的优势。特别的是，企业不需要额外还原剂(H2)和温室气体排放的电化学固氮已得到相当大的关注。此外，和用户准N2分子的吸附行为不利于其在催化剂表面上的接触和聚集，从而严重阻碍了NRR的效率和产率。

入门具有特定电子给体特性的CMFC是HER的贵金属催化剂的理想低成本替代品。因此，并网在热力学上，NRR比CO2RR更具挑战性。

尽管已知Pt和RuO2分别是HER和OER的最佳催化剂，考核但贵金属的稀缺性和成本严重限制了其在实际水分解中的大规模应用。

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