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韩布兴/孙晓甫团队在重要含氮化学品绿色可控制备方面取得新进展
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韩布兴/孙晓甫团队在重要含氮化学品绿色可控制备方面取得新进展 发布时间：2026-04-10【字体： 大 中 小 】【打印】 【关闭】 含氮化学品作为精细化工、合成纤维、现代农业等产业的核心原材料，其传统制备路径多依赖化石资源，存在能耗高、碳排放量大、污染物排放多等问题，难以满足绿色可持续发展的要求。采用绿电驱动策略，将硝酸盐等含氮资源在温和条件下转化为高附加值含氮化学品，不仅能有效消纳可再生能源、推动能源结构优化，还能实现污染物的资源化利用，为实现绿色可持续发展、双碳目标提供了新思路。 在中国科学院、科技部和国家自然科学基金委等部门的支持下，化学研究所胶体、界面与化学热力学实验室、碳中和化学中心韩布兴研究员和孙晓甫研究员团队，创制了一系列针对再生资源分子转化的高效电催化体系，在重要含氮化学品绿色可控制备方面取得了系列进展。 团队通过设计新型催化剂-电解液体系，分别以空气或硝酸盐为氮源、木质素衍生物等为碳源、水为氢源，在温和条件下实现了尼龙-6单体的高效制备（J. Am. Chem. Soc.2025, 147, 47848-47858; Angew. Chem. Int. Ed.2024, 63, e202400033; Angew. Chem. Int. Ed.2024, 63, e202410972）。此外，团队提出了“分子介导”调控反应路径的新思想，发展了酮介导的硝酸盐还原制备肼、羟胺新策略，大幅度提高反应效率和选择性（Natl. Sci. Rev.2025, 12, nwaf380; Nat. Commun.2024, 15, 8567; J. Am. Chem. Soc.2024, 146, 10934-10942）。 在前期研究基础上，团队近期建立了硝酸盐电转化新路径中涵盖电极制备、原位表征、产物分离和经济可行性分析的完整流程（图1）。该流程为硝酸盐电转化研究提供了具备参考价值的实验规范，对推动相关基础研究和技术产业化具有积极意义（Nat. Protoc.2026, DOI: 10.1038/s41596-026-01350-0）。相关研究成果近期以《Electrocatalytic reactions involving aqueous nitrate and nitrite》为题发表于《Nature Protocols》期刊，并被选为该刊This Week’s Featured Protocol。论文第一作者为研究生贾顺涵，通讯作者为孙晓甫研究员和韩布兴研究员。 图1 开展硝酸盐电转化研究的参考实验流程 胶体、界面与化学热力学实验室、碳中和化学中心 2026年4月10日 |
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