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科学家制备出原子级分散的金属氢化物材料

研发家 | 2025-04-08

近日，中国科学院大连化学物理研究所研究员陈萍、郭建平团队与永江实验室研究员常菲、华中师范大学副教授饶立合作，制备了原子级分散的负荷氢化钡催化剂，在室温环境下实现氢锶同位素交换反应，对甲苯和衍生物进行快速催化。相关成果发表在《自然传播》上。

氢化物材料的表面活性位点有限，晶格能量高，导致其催化性能受到限制。该团队长期致力于氢化物材料基本物理化学属性的研究，积极探索氢化物材料在储氢、化学转化、离子传导等领域的应用，探索氢化物设备在合成氨、炔烃选氢、苯胺C-N键氢解等氢反应中的作用。

在这项工作中，合作团队成功地制备了原子级分散负荷氢化钡催化剂，采用液氨浸渍加氢还原的方法。该催化剂可以在室温下实现H2的高效解离活性，并以D2为铱源，实现SP3C-H和芳香环节点SP2C-H键氢酐同位素的交换反应。研究表明，分散在表面原子级的BaH物种可以促进苯基的去质子化和H￣对芳香环的亲核攻击过程，进而有效地驱动铱代反应的发生。

通过使用多相非过渡金属氢化物催化剂，该研究为生成无导向基团的钛代有机物提供了新的策略，为探索纳米结构金属氢化物材料的性质和功能奠定了基础。

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