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摘要：研究小组通过研究发现，当用氢阴离子（H-）取代具有填充鳞石英型结构的铝酸钡“BaAl2O4”中的部分氧时，会成为电子化物“BaAl2O4-xHy:e-z”，用作钴催化剂的载体，实现了比现有的钌催化剂更高的催化氨合成活性。

关键词：氨合成、氢化物、钴催化剂、钌催化剂、铝酸钡、催化剂载体

要点

•通过用H^-取代具有包合了阳离子的鳞石英型结构的BaAl₂O₄中的部分氧，开发了一种在晶体结构内的空间中可以稳定激活氮所需的电子的新型材料

•电子在三维连接的AlO₄四面体框架的间隙中受到保护，即使暴露在大气中也很稳定

•通过将这种新型材料与钴催化剂结合，无需钌等昂贵金属催化剂，即使在低温下也能实现高氨合成活性，有助于使用氢能的脱碳社会的实现

研究小组通过研究发现，当用氢阴离子（H^-）取代具有填充鳞石英型结构的铝酸钡“BaAl₂O₄”中的部分氧时，会成为电子化物“BaAl₂O_4-xH_y:e^-_z”，此外，将这种新型材料用作钴催化剂的载体时，实现了比现有的钌催化剂更高的催化氨合成活性。

为了构建氢能社会，人们开始关注将来自可再生能源的氢转化为氨的“绿氨合成”，为此，世界各地正在开发相关催化剂。特别是关于可降低环境负荷的低温氨合成，据报道，具有H^-的催化剂材料可以有效发挥作用，但这些材料大多存在“暴露在大气中后活性大大降低”的问题。

在这种提高钴催化剂活性的新型材料“BaAl₂O_4-xH_y:e^‒_z”中，三维连接的AlO₄四面体形成笼状骨架，H^-和电子稳定地进入晶体结构内部的空间并受到保护，提高了在大气中的稳定性，因此可以克服传统含H⁻材料的弱点。此外，由于进入空间中的电子的强给电子特性和进入晶格中的H^-的作用，可以极大地促进氮在钴催化剂表面上的离解和氢化，从而实现了作为钴催化剂的世界最高水平的性能。

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