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近日，中国科学院年夜连化学物理研究所氢能与进步前辈质料研究部氢化物能源化学研究中央（DNL1901组群）陈萍研究员、郭建平研究员团队与化学与邃密化工广东省试验室王培坤副研究员团队于合成氨催化钾助剂作用机制研究中取患上新进展，展现了氢化钾（KH）与氢氧化钾（KOH）中活性氢于铁基催化剂合成氨历程中的作用，为高效合成氨催化剂的理性设计提供了新思绪。

钾是工业铁基合成氨催化剂中经常使用的助剂，其晋升催化活性的征象已经被发明逾百年，但钾于催化历程中的真实化学态与作用机理持久存于争议。传统不雅点多认为钾经由过程向铁提供电子促成氮气解离，而钾先驱体于反映前提下的存于情势、氢物种怎样介入氮活化与氨天生等焦点科学问题还没有清楚阐明。

针对于上述问题，研究团队聚焦钾的差别化学态，体系对于比研究了KH与KOH作为助剂时对于碳纳米管负载铁催化剂（Fe/CNTs）合成氨机能的影响，从活性氢视角解析钾的促成机制。研究发明，KH与KOH 都可晋升铁基催化剂的合成氨活性，但作用路径与效果存于差异。于 300℃、1MPa 前提下，KH系统活性较纯 Fe/CNTs 晋升约两个数目级，是KOH系统的近6倍；其TOF约为 KOH 系统的3倍。机理研究注解，两种钾助剂中的氢均直接介入氨的天生：KH 中的负氢（H?）具备强还有原性，可与铁氮化物发生氧化还有原，天生KNH?中间体并开释活性铁位点，后续经氢气氢化高效天生氨；KOH 中的质子氢（H?）则经由过程质子化外貌吸附氮，经K?Fe?O与KNH?中间体路径实现氨合成。同位素示踪试验直接证明，KH 与 KOH 中的晶格氢优先介入初始氨天生，差别在钾仅作为电子助剂的传统认知。

该事情明确了钾化合物中的活性氢是合成氨催化的要害介入者，为从头熟悉工业合成氨催化剂中碱金属助剂的作用提供了试验依据，也为暖和前提下高效合成氨催化剂的设计斥地了新标的目的。

陈萍研究团队持久致力在氢化物催化研究，前期于暖和前提下固氮标的目的取患上系列进展（Nat. Chem.，2017；Nat. Energy，2018；Nat. Catal.，2021；Nat. Chem.，2024）。

相干研究结果以“Reactive hydrogen in KH or KOH for catalytic NH3synthesis”为题，发表于《立异》（The Innovation）上。该事情的配合第一作者为我所DNL1901组博士卒业生王培坤、大作波副研究员。上述事情获得国度重点研发规划、国度天然科学基金、中国科学院青促会等项目的撑持。（文/图 大作波、邓彦博）

文章链接：https://doi.org/10.1016/j.xinn.2026.101435