Швейцарские химики: новый урановый катализатор легко превращает азот в аммиак
Швейцарские учёные из Федеральной политехнической школы Лозанны (EPFL) разработали новый катализатор на основе урана, способный преобразовывать молекулы азота из атмосферного воздуха в аммиак при минимальных энергетических затратах. Это достижение имеет значительный потенциал для сокращения выбросов парниковых газов, связанных с производством удобрений и химических веществ.
В отличие от традиционных методов создания катализаторов, где молекулы азота присоединяются к единому кластеру атомов металла, новый подход EPFL предусматривает боковое прикрепление молекул азота. Это упрощает процесс расщепления прочной тройной связи между атомами азота.
Читайте также
Разработанный катализатор представляет собой комплексное соединение урана с органическими азотсодержащими лигандами. Он способен захватывать молекулы азота и расщеплять их в присутствии щелочных металлов и органических кислот. Процесс включает последовательное присоединение электронов к атомам азота, что приводит к разрыву химической связи и образованию двух отрицательно заряженных аммоний-анионов.
Эти анионы взаимодействуют с протонами из окружающей среды, образуя молекулы аммиака. Каждый активный центр катализатора способен катализировать образование восьми-девяти молекул аммиака, что значительно превышает эффективность существующих аналогов. Реакции протекают при комнатной температуре и атмосферном давлении, минимизируя энергозатраты.
Исследователи подчёркивают, что новый катализатор практически не образует токсичных побочных продуктов, таких как гидразин (N2H4), что делает его экологически безопасным. В перспективе, усовершенствованные версии этого катализатора могут стать ключевым элементом в разработке экологически чистых технологий производства аммиака, сообщает ТАСС.
