上海交大叶天南团队JACS：二维电子化合物中N2活化-氨合成的平衡调控

本文研究了二维电子化合物Y2C在氨合成中的应用。背景方面，氨合成面临N≡N三键高键能的挑战，传统过渡金属催化剂虽能降低解离能垒，但载体设计对促进电子转移、削弱N≡N键至关重要。研究目的旨在开发结构稳定的二维电子化合物平台，通过双活性位点策略实现高效氨合成，并探究N2活化的调控机制。结论表明，Ni/Y2C催化剂通过富电子的Y2C层间区域活化N2生成关键中间体(N2)δ−，负载的Ni纳米颗粒解离H2提供活性氢。La掺杂优化了N2活化能力，所得Ni/La-Y2C在400°C和1.0 MPa下氨合成速率达34.6 mmol·g⁻¹·h⁻¹，优于多种已知催化剂。该工作揭示了二维电子化合物中N2结合强度与催化性能的标度关系，为设计先进氨合成催化剂提供了理性框架。