将氮固定为氨对于地球上的生物地球化学循环至关重要。氨气也有望成为一种可持续的能源载体。在温和的条件下，致力于开发绿色工艺和用于氨合成和分解的先进材料的巨大努力已经取得了巨大的进展。将氮还原为氨需要电子和质子，而氢化氢H^-可以提供这些电子和质子。另一方面，极化的，富电子的NxHy中间体可以通过碱金属或碱土金属阳离子来稳定，以降低转化过程中的动力学势垒。碱金属/碱土金属氢化物（表示为AH）的固有特性使它们在氨合成中具有独特的功能。

有鉴于此，中国科学院大连化学物理研究所陈萍研究员等人，总结和讨论了在探索用于氨合成和分解反应的碱金属或碱土金属氢化物（表示为AH），酰胺和酰亚胺（以下称为ANH）方面的最新工作。

本文要点

1）首先介绍了A与N₂、NH₃和H₂的化学关系，重点介绍了AH和ANH之间的相互转化，这对NH₃的形成和分解有着深远的影响。然后，介绍了关于ANH与过渡金属（TM）在氨分解催化中的强协同作用的发现，这激发了随后对AH进行氨合成的研究。

2）讨论了AH在热催化和化学环氨合成过程中的作用和作用机理。在热催化过程中，AH与早期和晚期TM共同作用形成具有两个活性中心的复合催化剂或具有富电子和富氢离子中心的复合金属氢化物催化剂，从而促进了氨在较低温度下的高活性合成。非常有趣的是，AH提高了TMs的催化性能，并干预了纯TMs催化剂的能量比例关系。

3）此外，ANH作为一种新型的氮载体，可通过低温化学环化工艺有效介导氨合成，其中N₂通过AH形成ANH固定。随后，ANH被氢化成氨和AH。晚期TMs对化学环化过程有很强的催化作用。A、N、TM和H-独特的相互作用为在温和条件下实现氮转化提供了大量的机会，但在基础认识和实际应用方面仍需进一步努力。

参考文献：

Jianping Guo et al. Interplay of Alkali, Transition Metals, Nitrogen, and Hydrogen in Ammonia Synthesis and Decomposition Reactions. Acc. Chem. Res., 2021.

DOI: 10.1021/acs.accounts.1c00076

https://doi.org/10.1021/acs.accounts.1c00076