RuCo高熵氧化物催化剂

温和条件高效合成氨

原位重构形成RuCo纳米合金锚定在稀土氧化物纳米岛上，同时实现活性位点暴露和强金属-载体相互作用，克服了促进剂偏析与活性位点阻塞的矛盾。

王秀云 · Yu, Jiahao · Zhang, Yangyu · Zhou, Yanliang · Haifeng, Qi · 郑黎荣 · 王俊杰 · 江莉龙 · HOSONO, Hideo

Angewandte Chemie - International Edition 2026

具体参数

NH₃合成速率

{'zh': '58.2', 'en': '58.2'} mmol g⁻¹ h⁻¹

出口氨浓度

{'zh': '2.41', 'en': '2.41'} %

技术优势

活性位点不被覆盖

原位重构使 RuCo 合金与稀土氧化物载体形成强相互作用，但合金仍保持暴露，避免了传统强相互作用导致活性位点被包覆的问题。

促进剂不偏析

高熵氧化物中的 La/Ce/Sm 促进剂原位转化为稀土氧化物纳米岛，与 RuCo 合金形成稳定锚定，防止了弱相互作用下的偏析。

氨更容易脱附

Co 与 Ru 合金化降低 d 带中心，削弱对氨的吸附，从而促进产物脱附，避免活性位点被氨占据。

应用场景

• 绿色氨合成：替代高温高压 Haber-Bosch 工艺，在温和条件下实现近平衡产率。
• 电催化合成氨：该热催化材料的设计策略可借鉴于电催化体系的活性位点与促进剂协同优化。
• 多相催化：提供利用高熵氧化物原位重构调控金属-载体相互作用的新路线。
• 氢能载体：为以氨为氢载体的高效合成提供温和条件催化剂解决方案。