氨催化分解制氢是指在固体催化剂的作用下，氨转化为清洁的燃料氢。该技术不仅可以消除氨气对空气的污染，而且为解决质子交换膜燃料电池的电极中毒提供了有效途径。目前已发现贵金属Ru和Ir对氨脱氢的催化活性最高，但由于贵金属成本高、资源稀缺，难以大规模开发利用。碳化钨(WC)具有类似于Pt的D带电子密度状态，并且已经被广泛地研究为替代贵金属用于氨分解的潜在催化材料。目前，氨在WC表面吸附和分解的实验研究已有文献报道，但氨在WC表面吸附的电子结构本质和催化分解机理尚不清楚。
江西理工大学邢星副教授研究组利用密度泛函理论和周期板模型分别研究了NH3在W-WC和C-WC表面的吸附和分解机理。相关论文发表在《应用表面科学》杂志上，题目是《对w和C封端的WC (0001)表面氨分解的第一性原理洞察》.
理论计算结果表明：(1)W终止的WC(0001)面是最稳定的面；(2)脱氢过程中各组分的吸附能呈现如下趋势：NH3 NH2 NH N .其中各组分通过氮原子孤对优先吸附在C-WC表面的顶位，而在W-WC表面的吸附以top和hcp为主。(3)过渡态结果表明，复合反应的脱附是整个反应的限速步骤，C端基的碳化钨表面更适合作为氨催化分解反应的催化剂；(4)电子结构计算结果表明，NH3分子及其碎片通过其N原子的2pz轨道和底物w的5dz2轨道吸附在表面上，随着脱氢反应的进行，电荷转移现象逐渐明显，吸附质和底物之间的电荷转移在加速氨脱氢催化过程中起着重要作用。
图1(a)C-WC和(b)W-WC的俯视图和吸附位置
图2WC(0001)表面能()与化学势的关系
图3(a)N-N络合反应和(b)H-H络合反应的能量图
审计彭静
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