Amonijak je sirovina za gnojivo i glavna komponenta proizvoda za čišćenje. Čak se smatra alternativom bez ugljenika za buduće fosilno gorivo za automobile. Međutim, budući da se standardni odgovor izvodi pod visokom temperaturom i visokim pritiskom, upotreba molekularnog dušika za sintetizaciju amonijaka je energetski gust industrijski proces. Prema izvještajima stranih medija, istraživači u Nacionalnoj laboratoriji Berkeley Lab pri Ministarstvu energetike Sjedinjenih Država otkrili su novu metodu koja može proizvesti amonijak na sobnoj temperaturi iu uobičajenom vremenu.
Od 1909. industrija sintetičkog amonijaka obično koristi metalne katalizatore za transformaciju molekularnog dušika (dvostruki dušik, N2), odnosno Haber-Bosch. Polly Arnold, šefica odsjeka za hemijsku nauku u laboratoriji Berkeley, otkrila je da katalizatori napravljeni od rijetkih zemnih metala na sobnoj temperaturi mogu potaknuti ovu reakciju. ARNOLD je rekao: "Niko ne predviđa da će se ova reakcija dogoditi u metalima retkih zemnih površina. Oni su proširili naš potencijalni katalizator stanja životne sredine."
Rijetki zemni metali privukli su veliku pažnju u aplikacijama kao što su elektronika, laserski i magnetni materijali. Anthony Wong, glavna teza ovog rada, rekao je: "Zapravo, rijetki zemni metali nisu rijetki. Neki rijetki zemni metali su gotovo jednako uobičajeni kao bakar, a njihov omjer soli ima manju toksičnost metala koja se koristila za katalitičke procese. "
Od 1990-ih, ljudi su znali da se rijetka zemlja može kombinirati s molekularnim dušikom. Međutim, do sada istraživači nisu mogli koristiti N2 za katalizu za generiranje hemikalija s dušičnom funkcijom kao što su amino ili amin. Wong, Arnold i njihove kolege dizajnirali su spojeve za povezivanje dvije vrste rijetkih zemnih metala zajedno pomoću fenolne soli (na bazi jednostavnog antioksidansa na bazi hrane).
Formirana struktura formira pravokutnu šupljinu. Molekuli dušika koji se šire u šupljinu i formiranje metala vezuju se na oba kraja kako bi aktivirali plin. Zatim, aktivni dušik u elektronskom napadu uveden iz izvora kalija uništava njegove kemijske ključeve. U svim standardnim oblicima, transformirani atomi dušika i vodika (ili druge reakcije) formiraju tri kovalentne veze kako bi proizveli simetrični amino ili amin. ARNOLD je rekao: "Ovaj katalizator može aktivirati i održavati dva dušika. U isto vrijeme, različiti reagensi ulaze i odražavaju različite proizvode." U sljedećem koraku namjerava koristiti elektrode umjesto testova za kalij kao elektronski izvor. Regeneracija.
Istraživači će zatim istražiti kako prilagoditi oblik i veličinu šupljine u obliku sandučića kako bi se koristili dodatni proizvodi koji sadrže dušik sa sintezom rijetkih zemalja. Wong je rekao: "U sljedećem koraku ćemo istražiti i razumjeti koja svojstva rijetkih zemnih metala će utjecati na kemijske reakcije."
Nova izrada neće zamijeniti široko korištenu industrijsku izradu Hubber-Bo Shi. Od 2020. godine globalna proizvodnja amonijaka kreće se na oko 200 miliona tona godišnje. Postojeći alati su optimizovani, a efikasnost proizvodnje velikih razmera je izuzetno visoka. Ali ovo troši oko 2% svjetske energije, a amonijak na raznim mjestima može dobiti seks. Wong je rekao: "Potreban nam je bolji način za proizvodnju amonijaka. Ove metode zahtijevaju nižu gustoću energije i mogu se provoditi na normalnoj temperaturi i normalnom pritisku kako bi se promovirala sigurnost hrane i energije." Ova patentirana tehnologija pomaže pri đubrenju hemijskih đubriva. I hemijski specifični azotni proizvodi se transportuju u područja bez cjevovoda, a cijena je mnogo niža.