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、郭建平受《自然-催化》(Nature Catalysis)邀請，針對2007年諾貝爾化學(xué)獎得主Gerhard Ertl在合成氨催化中貢獻，撰寫題為Ammonia History in the Making的回顧與觀點文章。
Gerhard Ertl是現(xiàn)代表面科學(xué)研究的先驅(qū)者，其及合作者利用表面科學(xué)手段對模型催化劑鐵單晶表面上的合成氨反應(yīng)進行了系統(tǒng)而深入的研究，從分子層面揭示了氮氣活化與氨生成機制，形成了延續(xù)至今的對于合成氨催化的普遍性觀點。該回顧與觀點文章概述了基于表面科學(xué)研究獲得的關(guān)于氮氣解離模式、催化劑結(jié)構(gòu)敏感性、基元反應(yīng)勢能、堿金屬促進作用機制等基礎(chǔ)科學(xué)問題的認識，并進一步對化學(xué)固氮研究的發(fā)展趨勢進行了展望。
文章認為，近年來氮氣轉(zhuǎn)化研究呈現(xiàn)新發(fā)展態(tài)勢，特別是“可再生能源驅(qū)動的綠色合成氨”成為這一研究領(lǐng)域中的前沿課題。在熱催化方面，由于在傳統(tǒng)過渡金屬催化劑上氮氣分子直接解離進而加氫成氨所需能量較高，下一步研究應(yīng)探索氮氣分子活化轉(zhuǎn)化新模式及催化劑設(shè)計新理念，以攻克“溫和條件下氨的高效合成”難題。而光、電、等離子體、化學(xué)鏈等方式的利用為合成氨增添了新的維度，蘊含著新機遇。除氨外，從氮氣出發(fā)合成含N-X(X=H、C、O等)鍵的化合物是近期化學(xué)固氮研究中一個新興的且極具挑戰(zhàn)的基礎(chǔ)研究課題。表面科學(xué)在催化劑原位探測和可視化表征方面的長足發(fā)展，亦可進一步助力固氮研究。
營業(yè)執(zhí)照公示信息