上海交通大学叶天南团队Adv Mater：实现可持续合成氨——从氮气活化策略到新兴催化剂

近日，上海交通大学变革性分子前沿科学中心的陈接胜&叶天南团队在材料化学领域知名期刊Advanced Materials 上发表了一篇综述性论文，题为“Enabling Sustainable Ammonia Synthesis: From Nitrogen Activation Strategies to Emerging Materials”。该论文系统地回顾了近年来热催化合成氨领域的进展，特别关注了各种新兴催化材料在促进氮气分子活化上的表现。

氨，是一种重要的大宗化学品，也是工业化肥的主要原料，在人类的生产生活中占据着重要地位。现行的大规模氨合成依赖于高能耗的Haber-Bosch工艺，需要高温高压的反应条件以活化具有高键能（941 kJ/mol）的N₂分子。近年来，节能降耗、绿色环保成为生产生活的重要趋势，温和条件下的合成氨反应成为当前研究的热点。氮气分子活化由于其极高的键能通常被认为是合成氨反应的决速步骤，如何实现温和条件下氮气分子的活化是当前绿色合成氨的一大重要挑战。

本篇综述从促进氮气分子活化角度出发，详细梳理了近年来热合成氨领域研究的最新成果，总结了新兴催化剂在合成氨过程中的催化机理，包括自电子给体、负氢化物介导、负氢还原、阴离子缺陷促进。该综述文章，旨在通过总结已有研究成果，为后续新型合成氨催化剂的开发设计提供策略性的指导意义。

该综述论文近期发表在Advanced Materials 上，文章通讯作者为上海交通大学陈接胜教授和叶天南副教授，第一作者为上海交通大学博士研究生李文倩。该项工作得到了国家自然科学基金、科技部重点研发计划和上海市市级科技重大专项等项目的资助。

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Enabling Sustainable Ammonia Synthesis: From Nitrogen Activation Strategies to Emerging Materials

Wen-Qian Li, Miao Xu, Jie-Sheng Chen, Tian-Nan Ye

Adv. Mater., 2024, DOI: 10.1002/adma.202408434