催化合成氨反应对农作物生长乃至人类生存至关重要，但是仍然面临着反应条件苛刻（高温高压）、高能耗、高CO2排放等问题。在能源和环境危机日益严峻的21世纪，如何优化催化剂实现低温低压合成氨是本领域的长期目标。能垒工程是催化剂优化的重要手段。合成氨反应最耗能步骤通常在于N2活化或者表面中间物种NHz的加氢到氨。因此，一个理想的低温低压高活性催化剂需要同时具备低N2活化能垒和低NHz加氢能垒。然而，受限于过渡金属（TM）表面的制约关系（scalingrelationship），这一能垒设想很难实现。制约关系的具体表述是：对N吸附强的过渡金属元素（如周期表靠左的EarlyTMs）也必然强烈键合NHz。虽然强N吸附显著提升πback-donation大幅降低N2活化能垒，但是强NHz吸附导致加氢能垒极高，这就如跷跷板两端一样致使总反应能垒无法降低；而对N弱吸附的LateTMs（周期表靠右）而言，反之亦然。如何突破制约关系就成了目前合成氨低温低压发展的动力学瓶颈。图1.合成氨制约关系以及突破方案示意图。虽然理论探讨提供了少量可能的解决方案，然而实验上仅有一例成功案例，即中科院大连化物所陈萍课题组提出的过渡金属（或者其氮化物）与LiH组成的双催化中心强-弱N吸附对。氮气在强N吸附中心TM上高效活化，氮原子随后转移到弱N吸附中心LiH上低能垒生成氨。考虑到突破制约关系在合成氨以至于异相催化中的重要意义（Nat.Chem.,,9,64，点击阅读详细），这一工作在年上线后就引起了广泛
