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)研究組研究員陳萍團(tuán)隊(duì)受邀發(fā)表了氫化物介導(dǎo)氮?dú)夥肿踊罨D(zhuǎn)化的綜述文章。
氨是重要的大宗化學(xué)品,亦是具有巨大應(yīng)用前景的能源載體?!皽睾蜅l件下氮?dú)饣罨D(zhuǎn)化生成氨”是幾代化學(xué)家孜孜以求、極具挑戰(zhàn)性的研究課題。
氮?dú)夥肿拥幕罨D(zhuǎn)化需要電子(e-)和質(zhì)子(H+)的給予,而氫化物作為e-/H+載體,可以通過氫負(fù)離子(H-),氫原子(H0)和質(zhì)子(H+)的相互轉(zhuǎn)化參與氮?dú)膺€原反應(yīng)。本綜述中,作者總結(jié)了氫化物在均相、生物及多相固氮領(lǐng)域的代表性研究進(jìn)展,重點(diǎn)闡述了無機(jī)金屬氫化物在熱催化、化學(xué)鏈、電化學(xué)等近期發(fā)展的多相合成氨體系中的獨(dú)特效能,并就氫化物應(yīng)用于綠色合成氨體系的構(gòu)筑所存在的挑戰(zhàn)和未來發(fā)展方向提出了見解。此外,作者還表示,氫化物在不生成氨的氮?dú)廪D(zhuǎn)化過程中也已初顯前景,隨著先進(jìn)材料科學(xué)的發(fā)展和表征技術(shù)的進(jìn)步,氫化物材料在固氮領(lǐng)域的應(yīng)用定會(huì)更加廣泛和深入。
氫化物作為e-/H+載體,可以通過氫負(fù)離子(H-),氫原子(H0)和質(zhì)子(H+)的相互轉(zhuǎn)化參與氮?dú)膺€原反應(yīng)
陳萍團(tuán)隊(duì)長期致力于氫化物介導(dǎo)氮?dú)夥肿踊罨D(zhuǎn)化的研究,先后發(fā)展了“過渡金屬-氫化物”雙中心合成氨催化劑新體系(Nature Chemistry,2017),金屬氫化物/亞氨基化合物化學(xué)鏈合成氨新體系(Nature Energy,2018),以及堿(土)金屬釕基配位氫化物合成氨催化劑新體系(Nature Catalysis,2021)等。
該綜述以“Hydrides Mediate Nitrogen Fixation”為題,于近日發(fā)表在Cell Reports Physical Science上。該綜述的第一作者是我所DNL1901組副研究員王倩茹和博士研究生關(guān)業(yè)勤。上述工作得到國家自然基金委基礎(chǔ)科學(xué)中心項(xiàng)目“空氣主份轉(zhuǎn)化化學(xué)”、中國科學(xué)院青年創(chuàng)新促進(jìn)會(huì)等項(xiàng)目的支持。