說到
氮氣(N2),大多數(shù)化學家對此都很熟悉。很多人在實驗室里處理過它。在其惰性氣氛的保護下,一些對水和氧敏感的化學反應可以平穩(wěn)有效地進行。但是在氮氣的惰性狀態(tài)下,人們發(fā)現(xiàn)其“內部”實際上并不是那么惰性。氮便宜且易于獲得,并且由于氮原子在生物學,醫(yī)學和材料領域中的重要作用,氮已成為“星形分子”。許多化學家正在努力在溫和的條件下活化氮,以使氮能更好地造福人類。以合成氨為例。氨(NH3)是合成肥料和纖維必不可少的化學原料,也是潛在的儲氫物質(氫含量高達17.6%,液化壓力低:?8 atm),因此其合成方法引起了人們的關注。
廣泛關注。合成氨的經(jīng)典方法是獲得了諾貝爾化學獎的“哈伯-博世法”。已經(jīng)使用了一個多世紀的這種方法是使用
氮氣作為原料。然而,該反應需要高壓(> 700 bar)和高溫(> 673 K)條件,還使用大量
氫氣并產(chǎn)生溫室氣體CO 2,且生產(chǎn)過程的原子經(jīng)濟性較差且對環(huán)境無害。友好。有必要找到一種更溫和綠色的合成氨的方法。理想的狀態(tài)是使用地球上存在的豐富水作為還原劑,并還原相同的豐富氮以合成氨。