Fixation du diazote sans métal de transition médiée par l'hydrure de baryum. Crédit :Guan Yeqin
L'ammoniac est crucial pour la fabrication d'engrais azotés. En raison de la forte consommation d'énergie de la production industrielle d'ammoniac, le développement de matériaux et d'approches alternatifs pour un N2 efficace la réduction en ammoniac dans des conditions douces est un objectif recherché depuis longtemps.
Récemment, un groupe de recherche dirigé par le professeur Chen Ping et le professeur Guo Jianping du Dalian Institute of Chemical Physics (DICP) de l'Académie chinoise des sciences, en collaboration avec le professeur Tejs Vegge de l'Université technique du Danemark, a synthétisé de l'ammoniac via un processus de bouclage chimique médié par un hydrure de baryum sans métal de transition (BaH2 ) et a révélé son mécanisme.
Cette étude a été publiée dans Angewandte Chemie International Edition le 2 août.
Les hydrures de métaux alcalins ou alcalino-terreux peuvent fixer le N2 , formant des imides métalliques correspondants et H2 . Les imides métalliques subissent ensuite une hydrogénation en NH3 et les hydrures métalliques. Cependant, les mécanismes de réaction de N2 activation, H2 libération et NH3 formation sur les hydrures alcalins ne sont toujours pas claires.
Les chercheurs ont indiqué que la création de lacunes d'hydrogène jouait un rôle important dans N2 processus de fixation médié par BaH2 .
La création de lacunes d'hydrogène a conduit à la formation de plusieurs sites Ba insaturés de manière coordonnée, qui étaient responsables de l'adsorption et de l'activation de N2 . L'hydrogène hydrique a agi comme un donneur d'électrons et a facilité l'activation de N2 avec H2 simultané relâcher.
Ils ont découvert que le processus ressemblait fonctionnellement aux complexes moléculaires hydrido et au cofacteur FeMo dans la nitrogénase. L'hydrogène hydrique et le H2 gazeux ont participé à la NH3 processus de formation.
"C'est un modèle utile pour comprendre l'activation et l'hydrogénation de N2 à NH3 médiée par des hydrures de métaux alcalins et alcalino-terreux, ce qui est prometteur dans les technologies futures pour la fixation de l'azote à l'aide de matériaux sans métaux de transition », a déclaré le professeur Chen. + Explorer davantage
