陈萍、郭建平：发表“合成氨研究的里程碑”回顾与观点文章

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近日，我所复合氢化物材料化学研究组（DNL1901）陈萍研究员与郭建平研究员受《自然-催化》（Nature Catalysis）杂志的邀请，针对2007年诺贝尔化学奖得主Gerhard Ertl教授在合成氨催化中的杰出贡献，撰写了一篇题为“Ammonia History in the Making”的回顾与观点（retro News & Views）文章。
　　Gerhard Ertl是现代表面科学研究的先驱者之一，他及其合作者利用表面科学手段对模型催化剂铁单晶表面上的合成氨反应进行了系统而深入的研究，从分子层面揭示了氮气活化与氨生成机制，形成了延续至今的对于合成氨催化的普遍性观点。该回顾与观点文章概述了基于表面科学研究获得的关于氮气解离模式、催化剂结构敏感性、基元反应势能、碱金属促进作用机制等基础科学问题的认识；并进一步对化学固氮研究的发展趋势进行了展望。

　　近年来氮气转化研究呈现新的发展态势，特别是“可再生能源驱动的绿色合成氨”是当前这一研究领域中的前沿课题。在热催化方面，由于在传统过渡金属催化剂上氮气分子直接解离进而加氢成氨所需能量较高，下一步研究应探索氮气分子活化转化新模式及催化剂设计新理念，以攻克“温和条件下氨的高效合成”难题。而光、电、等离子体、化学链等方式的利用为合成氨增添了新的维度，蕴含着新机遇。除氨外，从氮气出发合成含N-X（X=H、C、O等）键的化合物是近期化学固氮研究中一个新兴的且极具挑战的基础研究课题。而表面科学在催化剂原位探测和可视化表征方面的长足发展，亦可进一步助力固氮研究的新方向。
　　陈萍团队近年来致力于氮气活化与转化研究，构建了碱（土）金属氢化物-过渡金属合成氨催化剂新体系（Nat. Chem.，2017；Angew. Chem. Int. Ed.，2017；J. Am. Chem. Soc.，2018），探索了以金属氢化物和亚氨基化合物为载氮体的低温化学链合成氨新过程，为基于可再生能源的合成氨新过程及新材料研发提供了思路（Nat. Energy ，2018）。（文/图 郭建平）
　　文章链接：https://doi.org/10.1038/s41929-021-00676-0
       文章来源：大连化物所
      陈萍，中国科学院大连化学物理研究所研究员，博士生导师。1997年毕业于厦门大学化学系后受聘于新加坡国立大学，历任Research Fellow, senior Research Fellow, Assistant Professor和Associate Professor。2008年作为特聘研究员加入中科院大连化学物理研究所。从事储氢材料及多相催化研究10余年，开创了金属氮基化合物和金属氨基硼烷两类储氢材料体系；首次提出了正氢与负氢的作用机制，并将其应用于储氢材料的设计开发；在固相催化、加氢、脱氢反应等方面均有研究。先后在Nature, Sciences, Nature Materials, Nature Chemistry, Nature Reviews Materials及Angewandte Chemie等学术期刊发表论文140余篇，文章引用7400余次。承担了新加坡、美国、日本及国内的科研项目计10余项；申请国家、国际专利19项；主持国际会议10余次，任2011年美国材料学会春季年会主席。在国际学术会议做特邀、邀请报告60余次。担任国际氢能联合会（International Association for Hydrogen Energy (IAHE)）国际顾问, Journal of Energy Chemistry副编辑，ChemSusChem顾问和Scientific Reports编委等。荣获“辽宁省三八红旗手标兵”称号（2015），荣获政府特殊津贴（2013），荣获国家杰出青年科学基金（2012），中国青年女科学家奖（2011），“十一五”国家科技计划执行突出贡献奖（2011），中国侨联贡献奖（2010），中科院“百人计划”择优支持（2009），新加坡国立大学杰出青年科学家奖（2007），新加坡淡马锡青年科学家奖（2006）等。
       郭建平，理学博士，中国科学院大连化学物理研究所研究员。获厦门大学学士、理学硕士学位及中国科学院大连化学物理研究所理学博士学位。目前主要从事低温、高效氨合成与分解多相催化材料的研究，以及复合氢化物材料在多相催化中的应用研究。