【JACS】上海交大叶天南团队：C₂缺陷实现氮气水平吸附活化与高效合成氨

本研究针对传统合成氨工艺能耗高、效率低的问题，提出将C₂缺陷活化氮气与化学链循环合成氨（CLAS）工艺相结合的新策略。背景方面，传统Haber-Bosch工艺需要高温高压条件，而现有缺陷催化剂对氮气的活化程度有限。研究通过构建大尺寸C₂缺陷实现氮气分子的水平吸附，配合过渡金属Ni活化氢气，形成交替加氢的缔合反应路径。结论表明，Ni/BaC₂催化剂在100°C常压条件下达到0.20 mmol g⁻¹ h⁻¹的产氨速率，活化能低至28.5 kJ mol⁻¹，且通过表面缺陷再生机制解决了传统CLAS工艺的稳定性问题，为绿色合成氨提供了新方向。