近日,中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所復(fù)合氫化物材料化學(xué)研究組研究員陳萍、研究員何騰、研究員郭建平、副研究員曹湖軍等受邀撰寫了儲(chǔ)氫材料、氨的合成與分解兩篇述評(píng)文章,系統(tǒng)介紹了研究團(tuán)隊(duì)在這兩方面工作的研究進(jìn)展。
氫以化合物形式存儲(chǔ)于固/液態(tài)材料有利于氫能大規(guī)模應(yīng)用,氨的高效合成與分解是實(shí)現(xiàn)未來“氨能源”所必需的關(guān)鍵技術(shù)
高效儲(chǔ)氫材料的缺乏是制約氫能大規(guī)模應(yīng)用的瓶頸問題。將氫以化合物形式存儲(chǔ)于固/液態(tài)材料中則提供了一種安全高效的解決方案。陳萍等人以堿(土)金屬對(duì)氫化物的調(diào)變作用為主線,先后開發(fā)出金屬氮?dú)洌?a >Nature,2002)、金屬硼氮?dú)洌?a >Nature,2008)、金屬碳?xì)洌?a href="http://D:\工作2021年\1 新聞宣傳\1201 陳萍\Reversible Hydrogen Uptake\Release over a Sodium Phenoxide–Cyclohexanolate Pair">Angewandte Chemie International Edition,2019)等一系列新型儲(chǔ)氫材料,現(xiàn)均已成為儲(chǔ)氫研究領(lǐng)域重要分支。在儲(chǔ)氫材料述評(píng)中,作者分別從材料設(shè)計(jì)、合成表征、性能測(cè)試、機(jī)理闡釋等方面對(duì)研究團(tuán)隊(duì)自行開發(fā)的三類材料進(jìn)行了系統(tǒng)梳理和介紹。同時(shí),作者對(duì)化學(xué)儲(chǔ)氫材料未來的發(fā)展方向進(jìn)行了探討與展望,希望對(duì)本領(lǐng)域的科研人員有所啟發(fā)。
氨不僅是化肥的基礎(chǔ)原料,亦被認(rèn)為是重要的能源和氫源載體。氨的高效合成與分解是實(shí)現(xiàn)未來“氨能源”所必需的關(guān)鍵技術(shù)。在氨的合成與分解述評(píng)文章中,研究團(tuán)隊(duì)基于前期在堿(土)金屬、氮、氫等元素間化學(xué)轉(zhuǎn)化的科學(xué)認(rèn)識(shí),介紹了其先后發(fā)展的“過渡金屬-堿金屬亞氨基化物”復(fù)合氨分解催化劑(Angewandte Chemie International Edition,2015),“過渡金屬-氫化物”雙中心合成氨催化劑(Nature Chemistry,2017),以及介紹了建立的金屬亞氨基化物作為載氮體的低溫化學(xué)鏈合成氨新體系(Nature Energy,2018)。這一系統(tǒng)性研究成果不僅豐富了人們對(duì)于合成氨及氨分解反應(yīng)的認(rèn)識(shí),也為高效實(shí)用化氨合成及分解制氫技術(shù)的發(fā)展提供了開發(fā)策略。
陳萍團(tuán)隊(duì)長(zhǎng)期致力于儲(chǔ)氫材料和氨的合成與分解兩方面研究。近期,課題組對(duì)這兩部分工作進(jìn)行了系統(tǒng)地梳理和總結(jié),兩篇述評(píng)分別以“The Roles of Alkali/Alkaline Earth Metals in the Materials Design and Development for Hydrogen Storage”和“Interplay of Alkali, Transition Metals, Nitrogen, and Hydrogen in Ammonia Synthesis and Decomposition Reactions”為題,發(fā)表在Accounts Materials Research和Accounts of Chemical Research上。以上工作得到了科技部重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、自然基金委、中科院等項(xiàng)目的支持。
文章鏈接:
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/accountsmr.1c00048(Accounts of Materials Research);
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.accounts.1c00076(Accounts of Chemical Research)