福州大学江莉龙、王秀云/厦门大学谢素原院士合作，最新Nature Chemistry！

主要观点总结

本文介绍了在非铁团簇基助催化剂上，富勒烯促进H2和N2的协同活化合成氨的研究。研究人员展示了C60在团簇基助催化剂中的应用，可以产生高效的NH3合成。C60的“电子缓冲”特性平衡了催化过渡金属位点的电子密度，使氮和氢的活化协同进行。该研究为解决Ru催化剂的氢中毒问题提供了一种方法，相关成果发表在《Nature Chemistry》杂志上。

关键观点总结

关键观点1: 富勒烯在非铁团簇基助催化剂上的应用

富勒烯（C60）被应用于非铁过渡金属上，作为团簇基助催化剂，用于合成氨。它与过渡金属结合，产生高效的催化效果。

关键观点2: C60的“电子缓冲”特性

C60具有“电子缓冲”特性，能够平衡催化过渡金属位点的电子密度，促进氮在过渡金属上的活化与氢在C60位点上的活化和迁移协同进行。

关键观点3: 研究成果的应用

该研究为解决Ru催化剂的氢中毒问题提供了一种实用的方法，并在《Nature Chemistry》杂志上发表。该成果对于在更温和条件下合成氨具有广泛的兴趣和潜力。

文章预览

在非铁团簇基助催化剂上，富勒烯促进 H 2  和 N 2  的协同活化合成氨 自20世纪初以来，NH 3 的催化合成一直是化学工业的重要组成部分。尽管Haber-Bosch工艺使用铁基催化剂成功实现了工业生产，但目前NH 3 合成仍需在苛刻条件下进行（490–510°C，10–30MPa）。面对在较温和条件下（≤400℃，≤2MPa）开发有效非铁催化剂的挑战，研究主要集中在过渡金属（如Ru、Mo、Ni和Co）上。其中，Ru催化剂因其优异的N 2 活化能力和相对温和条件下的高催化性能而备受关注。然而，氢中毒仍然是Ru基催化剂大规模工业应用的主要障碍（特别是在氧化物载体上），即使经过改进也难以完全避免。与此同时，尽管TMs/氮化物催化剂能够有效促进NH 3 合成，但其对空气和湿气的耐受性仍需进一步提升。NH 3 合成作为结构敏感反应，其反应机理复杂且尚未完全明确，这一领域的研 ………………………………