2020年7月15日，我校校友、材料学院2008届本科、2011届硕士毕业生，现就职于日本东京工业大学元素战略研究中心的叶天南(Tian-Nan Ye)助理教授，以第一作者的身份在《Nature》发表了题为“Vacancy-enabled N2activation for ammonia synthesis on an Ni-loaded catalyst”的论文，报道了氮化镧(LaN)的双位点机制，使氨合成更加稳定高效，在国内外引起强烈反响。
氨(NH3)是化肥工业的关键原料，也是最常用的化学品之一，由于氮的键能较高(945 KJ/mol)，直接利用大气氮很难，现有氮气离解合成氨的策略需要使用昂贵的钌。叶天南等人借助动力学、同位素标记实验以及密度泛函理论计算证实，LaN上产生氮空位具有低的形成能，有效地结合和激活了N2，削弱了N≡N键，而负载在氮化物上的镍金属会使H2解离，N2气体在空位处被激活与游离的H*反应转化为氨。他们随后证实，使用不同的位点激活两种反应物，以及它们之间的协同作用，使负载镍的LaN催化剂的活性远远超过传统的钴基和镍基催化剂，可与钌基催化剂媲美。叶天南等人的发现表明，Ni/LaN是一种高效的镍基氨合成催化剂，充分说明了催化反应循环中空位的潜力，该研究成果将刺激催化剂设计的进一步探索。
叶天南，博士，东京工业大学元素战略研究中心，助理教授，JSPS特别研究员。本科和硕士毕业于天津工业大学（师从赵永男教授），博士毕业于上海交通大学（师从陈接胜教授），2015年受聘于日本东京工业大学，担任助理教授（合作导师Hideo Hosono（细野秀雄）教授），2018年受聘于日本学术振兴会，担任JSPS特别研究员。主要从事无机功能材料的设计合成、性能表征及在能源催化领域的应用，相关结果发表在Nature，Nature Catalysis，Nature Communications，J. Am. Chem. Soc., Angew. Chem. Int. Ed.，Chem. Sci.，ACS Catal.，Nano Energy等学术刊物，承担ACS catalysis，Chemistry of Materials，Small，Journal of Catalysis期刊特邀审稿人。目前作为项目负责人承担日本学术振兴会的JSPS特别研究员资助项目，作为主要完成人参与完成项目包括：日本文部省元素战略研究计划以及日本科学技术振兴机构ACCEL项目。多次参加国际学术会议并做邀请和口头报告，2018年获得美国化学会催化旗舰期刊ACS Catalysis颁发的青年研究员奖。
叶天南博士简历：
2004.09-2008.07，天津工业大学，材料科学与工程，工学学士；
2008.09-2011.07，天津工业大学，材料科学与工程，工学硕士；
2011.09-2015.06，上海交通大学，应用化学，工学博士；
2015.05-2018.08，东京工业大学，元素战略研究中心，特任助教；
2018.09-至今，日本学术振兴会(东京工业大学)，JSPS特别研究员。
论文原文链接：https://www.nature.com/articles/s41586-020-2464-9#citeas