Ânions moleculares de dinitrogênio abrem caminho para a síntese de amônia em baixa temperatura

Embora o amoníaco seja mais conhecido pelo seu papel na produção de fertilizantes, está a atrair a atenção como transportador de hidrogénio isento de carbono, oferecendo potencialmente uma forma prática de armazenar e transportar combustível limpo. A prática de armazenar e transportar combustível limpo.

Yihao Jiang, o professor Hideo Hosono e o professor Masaaki Kitano do MDX Research Center for Element Strategy, Institute of Science Tokyo (Science Tokyo), Japão, decidiram responder a esta pergunta. Seu último estudo, publicado no Journal of the American Chemical Society, apresenta um cobalto suportado por antiperovskita hierarquicamente estruturado para a síntese de NH₃.

Os pesquisadores sintetizaram um novo material com a fórmula Ba₃AlO₄₋ₓNᵧHz, que apresenta estrutura antiperovskita. Esta estrutura não só era estável mas também exibia uma taxa de síntese de NH3 de 15, 9 mmol por grama de catalisador por hora sob condições suaves de 300°C e 0, 9 MPa.

Para entender melhor esses resultados, a equipe conduziu experimentos de marcação de isótopos, medições de espectroscopia e simulações de computador. Simplificando, os locais contendo Ba enfraquecem a ligação nitrogênio-nitrogênio, permitindo tanto a fácil dissociação de (N₂)⁻ quanto a rápida reposição com N₂.

No geral, este estudo demonstra uma nova estratégia para projetar materiais estáveis ​​que incorporam nitrogênio ativado e coordenam as funções de diferentes elementos para melhorar o desempenho catalítico. Hierarquicamente estruturado anti-perovskita oxinitreto-hidreto, permitindo a síntese de amônia por meio de um mecanismo cooperativo mediado por (N2) - íons.

Jornal da Sociedade Química Americana (2026).

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