由于對傳統(tǒng)化石燃料的依賴，人類社會(huì)面臨日益嚴(yán)重的能源和環(huán)境問題。氫氣能源作為一種清潔的替代能源，有望滿足人類社會(huì)發(fā)展對能源和環(huán)境的需求。因此，化學(xué)家一直致力于尋找有效的催化途徑，通過化學(xué)鍵的形式儲氫釋氫，以實(shí)現(xiàn)溫和條件下的氫能可再生利用。目前流行的方法是通過模擬自然界氫化酶的活性中心，構(gòu)建路易斯堿-過渡金屬(Lewis base - transition metal, LB-TM)催化劑，利用LB位點(diǎn)的親核性，進(jìn)行雙功能催化活化氫氣。
最近，中山大學(xué)柯卓鋒課題組報(bào)道了路易斯酸-過渡金屬（Lewis acid-transitiong metal,LA-TM）親電雙功能催化氫氣活化的新模式。不同于傳統(tǒng)的LB-TM體系，新型LA-TM催化劑以缺電子路易斯酸為功能位點(diǎn)，可以通過特異的親電雙功能策略活化氫氣。以(PhDPBPh)-Ni體系為對象，理論研究發(fā)現(xiàn)其催化活化氫氣的可能機(jī)理模式包括：(1) 鄰位均裂(cis homolytic)模式，其中LA輔助穩(wěn)定TM中心的HOMO軌道d電子；(2) 對位均裂(trans homolytic)模式，其中氫分子于LA的對位均裂，LA傾向維持配位相互作用；(3) 協(xié)同異裂(synergetic heterolytic)模式，其中LA-TM鍵協(xié)同活化H-H鍵異裂；(4) 分離異裂(dissociative heterolytic)模式，分離后的LA和TM中心共同誘導(dǎo)氫分子異裂。這些各具特點(diǎn)的氫氣活化機(jī)理為金屬中心各異，配位結(jié)構(gòu)不同的LA-TM體系催化氫分子轉(zhuǎn)化提供了一個(gè)普適性的機(jī)理模型，有望為開發(fā)新型的路易斯酸-過渡金屬儲氫制氫催化劑提供新的思路。