我院团簇和低维纳米材料研究所关于氮气活化的理论研究工作在Wiley杂志社物理化学领域权威期刊ChemPhysChem上发表。华北电力大学数理学院为第一单位，博士生王雅雅为第一作者，丁迅雷教授为通讯作者。
具有异核金属活性位点的催化剂可能在氮还原反应(NRR)中具有较高的性能，深入了解反应机理对相关催化剂的设计至关重要。我们用密度泛函理论计算研究了异核三金属MFe2和M2Fe(M = V,Nb,Ta)团簇与N2的反应机理。结果表明，M2Fe比MFe2更有利于氮气反应。此外，M2Fe中独特的end-in：side-on：side-on(ESS)氮配位方式，更有利于N–N键的活化。当同时考虑N2转移和N–N解离时，Nb2Fe对N2的反应活性最高，而含Ta的团簇对N–N键的活化能力更强。这些结果表明，钒族金属的掺杂有可能改善铁基催化剂的性能。
论文信息：
Ya-Ya Wang, Xun-Lei Ding, Zhi-Wen Ji, Xiao-Meng Huang, Wei Li, Heteronuclear Trimetallic MFe2 and M2Fe (M = V, Nb, and Ta) Clusters for Dinitrogen Activation, ChemPhysChem, 2023.
http://dx.doi.org/10.1002/cphc.202200952
此外，研究组对于氮气活化方面还有如下相关论文。
[1]Non-dissociative activation of chemisorbed dinitrogen on one or two vanadium atoms supported by a Mo6S8 cluster, ChemPhysChem, 22(15) (2021) 1645-1654. https://doi.org/10.1002/cphc.202100195
[2]Facile N≡N bond cleavage by anionic trimetallic clusters V3−xTaxC4− (x="0–3):" A DFT study, ChemPhysChem, 23(3) (2022) e202100771. https://doi.org/10.1002/cphc.202100771
[3]Exploring trimetallic clusters containing alkali and alkaline earth metal atoms with high activity for nitrogen activation, Struct. Chem.,(2022). https://doi.org/10.1007/s11224-022-01919-x
[4] Trimetallic Clusters in the Sumanene Bowl for Dinitrogen Activation, Phys. Chem. Chem. Phys.24, 23265-23278 (2022).
https://doi.org/10.1039/D2CP03346A
[5] Comparison of Nitrogen Activation on Trinuclear Niobium and Tungsten Sulfide Clusters Nb3Sn and W3Sn (n = 0-3): A DFT Study, ChemPhysChem23, e202200124 (2022).(封面论文)
https://doi.org/10.1002/cphc.202200124
