在温和的反应条件下将N₂还原成氨（NH₃）已引起人们极大的关注，用于满足当前能源和环境的需求。这其中，N₂分子的活化通常被认为是N₂还原的瓶颈，因此开发可有效活化N₂分子的策略具有重要意义。

近日，中南大学王梁炳教授，中科大张文华报道了一种在N₂光固定中通过氢键相互作用来活化N₂分子的新策略。

文章要点

1）S原子表面修饰的多孔铜（3%-S/Cu）在N₂光固定中表现出显著的催化活性，在室温下无需任何牺牲剂，3%-S/Cu催化剂的产氨率即可达到157 mmol g_cat.^-1 h^-1。更重要的是，3%-S/Cu也表现出良好的稳定性，连续10轮反应后仍保持了96%以上的初始催化活性。

2）进一步的机理研究表明，表面S原子通过接受和馈赠H原子直接参与催化过程。此外，多孔铜表面形成的S-H键通过氢键相互作用显著增强了N₂分子的活性，有助于提高其催化活性。

参考文献

Xin et al., Atomic-level insights into the activation of nitrogen via hydrogen-bond interaction toward nitrogen photofixation, Chem (2021)

DOI：10.1016/j.chempr.2021.03.018

https://doi.org/10.1016/j.chempr.2021.03.018