Примесь кислорода помогла электросинтезу аммиака
Химики исследовали влияние кислорода на реакцию электрохимического получения аммиака. Они выяснили, что реакция протекает с большим выходом по току при небольшой примеси кислорода и объяснили это изменениями в приэлектродном слое. Добавка кислорода позволила повысить выход по току до рекордных 78 процентов, пишут ученые в Science.
Аммиак — исходное вещество для получения удобрений и источник активной формы азота для всей химической промышленности. Около 182 миллионов тонн аммиака в год получают с помощью процесса Габера — Боша: реакции азота с водородом на гетерогенном катализаторе. Водород для этого процесса получают риформингом метана, в результате которого образуется ~1,4 процента от всего выделяемого в атмосферу углекислого газа. Так, перед учеными стоит задача поиска менее энергозатратных и экологичных способов синтеза аммиака.
Одним из таких способов стал электрохимический синтез. Например, один из наиболее перспективных методов — электрохимическое восстановление азота на поверхности металлического лития. Считается, что этот процесс протекает в три стадии: сначала происходит восстановление ионов лития до металла, затем молекулы азоты адсорбируются на нем, диссоциируя на атомы, а сами атомы затем принимают электроны и протоны из среды с образованием аммиака. Последнее время исследования этого превращения страдают от трудностей в проведении эксперимента. Многие ученые публиковали статьи с хорошими результатами, ошибочно полученными из-за примесей в исходных