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研究背景
从精细化学品的合成、燃料生产到污染物处理，多相催化在化工发展中具有重要意义。在多相催化剂的帮助下，引导起始材料以更快和/或更具选择性的方式形成最终目标产品。一个值得注意的例子是氨合成催化剂，它可以使惰性的二氮被人工固定。尽管多相催化剂具有许多优点，例如在苛刻的反应条件下结构坚固，易于从产物中分离，但它们以潜在表面活性中心的结构多样性而闻名。
非均相催化剂通常由大量具有不同几何形状的固体颗粒组成，这些固体颗粒进一步具有丰富的暴露面和一些不确定的缺陷结构，这一事实可以反映出表面活性位点的多样性。在原子尺度上理解这些多相催化剂系统的结构-活性关系的努力从未停止过，因此，单原子催化的概念概括了最近对多相催化剂活性位点的认识。单原子催化剂（SAC）的概念将我们对多相催化剂活性中心的理解提升到了更高的水平。虽然在过去十年中，关于含有孤立金属中心的SAC的知识迅速丰富，但研究了一些具有单一非金属中心的SAC示例，对其应用潜力的探索也很少。
研究成果
在本文中，作者报告了一系列个具有金属配位单硼位点的模型表面，用于研究以硼为中心的局部环境对N2到NH3催化转化的影响。用反钙钛矿硼化物（M3M′B、M和M′代表不同的金属原子）的（）表面证明了这些模型表面，其中表面孤立的硼原子在空间上由M原子隔开，但它们不直接与M′原子结合。发现表面孤立的硼原子对二氮的吸附和活化是必要的，M原子的类型决定了二氮的吸附构型。当M原子为后过渡金属（如Ni）时，二氮更倾向于以末端构型吸附在表面B原子的顶位；当M原子为碱土金属时，早期过渡金属和镧系元素（如Sr、Zr和La）以及二氮键结合到M–B–M三中心位置，具有侧位构型。
此外，在二氮催化转化为氨的过程中，M原子与孤立的硼原子合作，使NXHY中间体（x=1,2；y=0–4）共稳定，M′原子精细调节B–M系综的电子结构，从而调节吸附性能和催化活性。此外，还发现*N的吸附自由能可用作描述二氮还原反应的极限电位，其值与M和B原子之间的轨道杂化有关，除了M和B原子固有的电子性质外。最后，作者预测Rh3GeB、Rh3SbB和Ni3LiB是很有前途的氨合成催化剂，其活性超过了阶梯Ru（0）表面，这是氨合成的一个重要基准表面。
Metal-CoordinatingSingle-BoronSitesConfinedinAntiperovskiteBoridesforN2-to-NH3CatalyticConversion
XuanAi,HuiChen,XiaoLiang,LeiShi,MingchengZhang,KexinZhang,YongcunZou,andXiaoxinZou
ACSCatalysis0,12
DOI:10./acscatal.1c
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