在工業中，NH3通常由Haber-Bosch哈柏法工藝生產，是一項有109年歷史的合成技術，也是人類社會不可或缺的一項關鍵原料，可以應用於農業用肥料、燃料、清潔劑、抗菌劑、含氮化合物的前驅物、金屬溶劑等。該工藝利用高溫（400-500°C）和高壓（15-25 MPa），並消耗化石燃料蒸汽重整所產生大量氫氣與氮氣反應而生成，其因需求而大量生產，使其不僅耗能多且其碳足跡的社會成本高也日益提高。隨著世界對氨的需求與日俱增，需要一種簡單、可持續和環保的生產方法。
目前哈柏法正尋求綠氫取代化石燃料產生氫氣的途徑來生產；有改良型的哈柏法，採用新的觸媒系統來降低高溫與高壓的操作條件。另外，學研領域上有水電解氮氣轉氨與光催化氮氣轉氨的嘗試研究。於水電解氮氣轉氨的研究，有一些高產率的報導，但其產率是建立在極微量的貴金屬重量所貢獻的氨量，事實上產量極低，但產率極高的偏見。目前產氨率以ug/h.cm2來度量較為客觀，可直接反應出產量。目前文獻報導以Pt/TiOx電解氮轉氨的產率最高為91.0 μg/h.cm2，法拉第效率1.57%，其產率低，需達到> 6,000 μg/h.cm2的產率可具產業應用。
此創作電觸媒分兩類系統，第一類是不添加硫的三元與四元複合型金屬氧化物系統，第二類是添加硫反應源的三元與四元複合型金屬硫氧化物系統。合成時，係將三或四種金屬前驅物溶解於水溶液中，其中，至少有兩種或兩種以上的金屬前驅物，該金屬需屬於擁有多價態的金屬物種，溶於水溶液中，加入佐劑後，再於壓力釜中進行水熱反應，來合成非計量比複合金屬氧化物、硫化物、硫氧化物等於金屬鎳網上，得到電催化氮氣轉氨的氫化反應所需陰極。實驗結果呈現，不加硫源的系統，係由三元/四元金屬構成複合型金屬氧化物系統，其產率可達到3000 μg/h.cm2以上；加硫源的系統，係三元/四元金屬所構成複合型金屬硫氧化物系統，其產率可達到4000 μg/h.cm2以上。
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