近日，中國科學院大連化學物理研究所復合氫化物材料化學研究組研究員陳萍、研究員何騰、研究員郭建平、副研究員曹湖軍等受邀撰寫了儲氫材料、氨的合成與分解兩篇述評文章，系統(tǒng)介紹了研究團隊在這兩方面工作的研究進展。
氫以化合物形式存儲于固/液態(tài)材料有利于氫能大規(guī)模應(yīng)用，氨的高效合成與分解是實現(xiàn)未來“氨能源”所必需的關(guān)鍵技術(shù)
高效儲氫材料的缺乏是制約氫能大規(guī)模應(yīng)用的瓶頸問題。將氫以化合物形式存儲于固/液態(tài)材料中則提供了一種安全高效的解決方案。陳萍等人以堿（土）金屬對氫化物的調(diào)變作用為主線，先后開發(fā)出金屬氮氫（Nature，2002）、金屬硼氮氫（Nature，2008）、金屬碳氫（Angewandte Chemie International Edition，2019）等一系列新型儲氫材料，現(xiàn)均已成為儲氫研究領(lǐng)域重要分支。在儲氫材料述評中，作者分別從材料設(shè)計、合成表征、性能測試、機理闡釋等方面對研究團隊自行開發(fā)的三類材料進行了系統(tǒng)梳理和介紹。同時，作者對化學儲氫材料未來的發(fā)展方向進行了探討與展望，希望對本領(lǐng)域的科研人員有所啟發(fā)。
氨不僅是化肥的基礎(chǔ)原料，亦被認為是重要的能源和氫源載體。氨的高效合成與分解是實現(xiàn)未來“氨能源”所必需的關(guān)鍵技術(shù)。在氨的合成與分解述評文章中，研究團隊基于前期在堿（土）金屬、氮、氫等元素間化學轉(zhuǎn)化的科學認識，介紹了其先后發(fā)展的“過渡金屬-堿金屬亞氨基化物”復合氨分解催化劑（Angewandte Chemie International Edition，2015），“過渡金屬-氫化物”雙中心合成氨催化劑（Nature Chemistry，2017），以及介紹了建立的金屬亞氨基化物作為載氮體的低溫化學鏈合成氨新體系（Nature Energy，2018）。這一系統(tǒng)性研究成果不僅豐富了人們對于合成氨及氨分解反應(yīng)的認識，也為高效實用化氨合成及分解制氫技術(shù)的發(fā)展提供了開發(fā)策略。
陳萍團隊長期致力于儲氫材料和氨的合成與分解兩方面研究。近期，課題組對這兩部分工作進行了系統(tǒng)地梳理和總結(jié)，兩篇述評分別以“The Roles of Alkali/Alkaline Earth Metals in the Materials Design and Development for Hydrogen Storage”和“Interplay of Alkali, Transition Metals, Nitrogen, and Hydrogen in Ammonia Synthesis and Decomposition Reactions”為題，發(fā)表在Accounts Materials Research和Accounts of Chemical Research上。以上工作得到了科技部重點研發(fā)計劃、自然基金委、中科院等項目的支持。
文章鏈接：
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/accountsmr.1c00048（Accounts of Materials Research）；
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.accounts.1c00076（Accounts of Chemical Research）
