JACS:低温合成钙钛矿氢氮氧化物作为氨合成催化剂
氢氧化物、氧氮化物等混合阴离子材料因具有快速氢负离子传导、增强的铁电性及催化活性等独特性质,近年来受到广泛关注,但该类化合物的合成需要高温(≥800℃)或复杂的工艺。
最近,细野英夫教授与东京工业大学的教授设计并制备了一种新型的钙钛矿氢氮氧化物——xNyHz,该材料可以在低温下(300-600℃)由CeO2和Ba(NH2)2通过反应直接合成。
关键点
要点1.无论是否存在过渡金属纳米粒子,-xNyHz 均可作为有效的氨合成催化剂,通过晶格中的 N3- 和 H- 离子介导的 Mars-van 机制进行合成,而传统的氨合成需要传统的催化剂通过 Mars-van 机制合成氨。- 机制具有高能垒(85-121 kJ/mol)。
重点2、其独特的反应机理,使碱催化剂活性提高8-218倍,降低氨合成活化能(46-62kJ/mol)。
要点3.同位素实验表明,该催化剂将氨合成的速率控制步骤从N2分解转移到NH键形成。
,等人。Low-of-as。J. Am. Chem. Soc.,2019 年。
DOI: 10.1021/jacs。
为加强科研合作,我们为催化、能源材料化学等交叉学科领域的国内外科研人员开设了多个专业的科研交流微信群,入群方式:添加编辑微信,备注:姓名-单位-研究方向(如无备注请备注,否则不予受理申请),经编辑审核通过后将邀请入群。