中国科大揭示合成氨反应中氮化物动态包覆高效催化新机制
来自中国科学技术大学的李微雪教授团队在温和条件氨合成催化理论机制研究领域取得重要进展,相关研究成果以“Strong Metal‒Metal Interaction-induced Encapsulation of Cobalt by Lanthanum Nitride for Efficient Ammonia Synthesis”为题,3月16日正式发表于《Journal of the American Chemical Society》。这项工作终结了氮化物基合成氨领域长期存在的核心机理争议,首次将团队原创的强金属-金属作用(SMMI)动态包覆理论从氧化物体系拓展至氮化物体系,建立了统一的催化理论框架,为温和条件高效合成氨催化剂的理性设计提供了新范式。图1. LaN包覆Co形成界面活性位催化合成氨反应示意图氨是全球化工产业的核心基石,既是保障全球粮食安全的氮肥核心原料,也是极具应用前景的零碳能源载体与高密度储氢介质。当前工业合成氨高度依赖已有百年历史的哈伯-博施法,该工艺需在400℃以上高温、100个大气压以上高压的严苛条件下运行,年能耗占全球总能耗的1%以上,伴随显著的碳排放压力