Ni已經作為用于氨分解的Ru的替代催化劑。然而，因為N與Ni表面之間的弱相互作用降低了氨脫氫反應的頻率,通常需要高反應溫度才能實現良好的氨轉化。

東京工業大學Hideo Hosono、Masaaki Kitano等報道了一種通過NH^2-介導的Mars-van Krevelen機制進行高效氨分解的CaNH負載Ni催化劑(Ni/CaNH)。

Ni/CaNH催化劑具有高的氨分解活性。另外，Ni/CaNH-HS具有比原始Ni/CaNH(18 m² g^-1)更高的表面積(39 m² g^-1)，具有優異的氨分解活性。

在500°C下，超過90%的氨在Ni/CaNH-HS 催化劑上轉化為N₂和H₂。在氨轉化率為50%時，Ni/CaNH-HS催化劑的操作溫度比其他負載Ni催化劑的操作溫度低100°C。

FT-IR光譜與DFT計算表明，NH₃分子被CaNH表面上NH^2-空位處的兩個陰離子上的電子有效激活形成NH^2-和NH₂^–兩種中間體，然后Ni納米顆粒促進NH^2-空位的再生。

因此，研究結果表明，NH^2-空位介導的Mars-van Krevelen機制是開發用于氨分解的高活性Ni基催化劑的關鍵。

Ammonia decomposition over CaNH-supported Ni catalysts via an NH₂^–-vacancy-mediated Mars-van Krevelen mechanism. ACS Catalysis, 2021. DOI: 10.1021/acscatal.1c01934