氨是工农业生产中重要的基础物质，研究合成氨及氨的应用具有重要意义。目前Haber-Bosch法是工业合成氨的主要方式，其生产条件需要高温高压。为了有效降低能耗过渡金属催化还原氮气合成氨被认为是具有巨大前景的替代方法。催化过程一般有吸附-解离-反应-脱附等过程，如图为N₂和H₂在固体催化剂表面合成氨反应路径的势能面图(部分数据略)，其中吸附在催化剂表面的微粒用“*”标注。