Fissazione dell'azoto senza metalli di transizione mediata dall'idruro di bario. Credito:Guan Yeqin
L'ammoniaca è fondamentale per la produzione di fertilizzanti azotati. A causa dell'elevato consumo energetico della produzione industriale di ammoniaca, lo sviluppo di materiali e approcci alternativi per un N2 efficiente la riduzione ad ammoniaca in condizioni miti è un obiettivo a lungo ricercato.
Di recente, un gruppo di ricerca guidato dal Prof. Chen Ping e dal Prof. Guo Jianping del Dalian Institute of Chemical Physics (DICP) dell'Accademia cinese delle scienze, in collaborazione con il Prof. Tejs Vegge dell'Università tecnica della Danimarca, ha sintetizzato l'ammoniaca tramite un processo di looping chimico mediato da un idruro di bario privo di metalli di transizione (BaH2 ) e ne ha rivelato il meccanismo.
Questo studio è stato pubblicato in Angewandte Chemie International Edition il 2 agosto.
Gli idruri di metalli alcalini o alcalino terrosi possono fissare N2 , formando corrispondenti immidi metalliche e H2 . Le immidi metalliche subiscono quindi idrogenazione a NH3 e idruri metallici. Tuttavia, i meccanismi di reazione di N2 attivazione, H2 rilascio e NH3 la formazione sugli idruri alcalini non è ancora chiara.
I ricercatori hanno indicato che la creazione di posti vacanti di idrogeno ha svolto un ruolo importante in N2 processo di fissazione mediato da BaH2 .
La creazione di posti liberi di idrogeno ha portato alla formazione di più siti Ba coordinativamente insaturi, responsabili dell'adsorbimento e dell'attivazione di N2 . L'idrogeno idridico ha agito come donatore di elettroni e ha facilitato l'attivazione di N2 con H2 simultaneo rilascio.
Hanno scoperto che il processo somigliava funzionalmente ai complessi di idrido molecolare e al cofattore FeMo nella nitrogenasi. Sia l'idrogeno idruro che il gassoso H2 sono stati coinvolti nel NH3 processo di formazione.
"Questo è un modello utile per comprendere l'attivazione e l'idrogenazione di N2 a NH3 mediato da idruri di metalli alcalini e alcalino terrosi, che è promettente nelle future tecnologie per la fissazione dell'azoto utilizzando materiali privi di metalli di transizione", ha affermato il prof. Chen. + Esplora ulteriormente
