Ni/BaC₂氨合成催化剂

温和条件高产氨

利用碳化钡表面双阴离子空位水平固定氮气，实现温和条件下高效合成氨，兼具优异稳定性。

Dai, Bo · Zichuang, Li · Li, Wenqian · Li, Jiang · 卢小军 · Zou, Ying · Lu, Yangfan · 张庆 · 齐彦鹏 · Xu, Miao · Wang, Feng Ryan · HOSONO, Hideo · 陈接胜 · 叶天南

Journal of the American Chemical Society 2025

参数信息

氨产率

10 ×

催化稳定性

20 h

反应温度

100 °C

技术优势

产率提高一个数量级

水平吸附的N₂在BaC₂双阴离子空位上被有效活化，Ni纳米粒子活化H₂，双端加氢生成NH₃。

20小时不衰减

双阴离子空位在反应循环中保持催化活性，避免了传统CLAS催化剂的失活问题。

温和条件即可合成

在100 °C和大气压下即可实现高效氨合成，无需高温高压。

活化能降低

*HNNH加氢是速率决定步骤，显著降低了N₂解离所需的活化能。

应用场景

• 温和条件合成氨：在100 °C、大气压下实现高产率合成氨，替代高温高压工艺。
• 氮气活化催化剂：通过水平嵌入双阴离子空位活化N₂，降低解离能垒。
• 碳化钡基催化材料：利用BaC₂表面双阴离子空位提供合适的N₂活化位点。