Вчені QUT виявили, як виробляти життєво важливе сільськогосподарське добриво сечовину при кімнатній температурі без великих витрат енергії традиційного процесу виробництва синтетичної сечовини.
Доктор Цзюньсянь Лю, перший автор дослідження, працював із співдослідниками, професором Юаньтонг Гу та доцентом Лянчжі Коу зі Школи машинобудування, медицини та технології. Їхнє дослідження « C–N Coupling Enabled by N–N Bond Breaking for Electrochemical Urea Production » було опубліковано в Advanced Functional Materials.
a) Схематична діаграма, що показує запропонований механізм зв’язку C─N, індукованого розривом зв’язку N─N під час процесу електросинтезу сечовини; б) бажана структура здвоєних металевих вузлів M1M2; спрощена схематична діаграма c) зв’язування N2 із подвійними металевими центрами та (d) зв’язування C─N для утворення *NHCONH на основі розриву зв’язку N─N. Авторство: Advanced Functional Materials (2023). DOI: 10.1002/adfm.202305894
Доктор Лю сказав, що сечовина є одним із найважливіших азотних добрив і підтримує близько 27% світових культур.
«Сечовина також є основною сировиною для обробної промисловості, включаючи фармацевтичну, косметичну та пластикову», — сказав доктор Лю.
«Хоча сечовина зустрічається в навколишньому середовищі природним шляхом, її недостатньо для задоволення глобального попиту через зростання населення та розширення сільського господарства та різних галузей промисловості.
«Промислове виробництво синтетичної сечовини почалося на початку 20 століття, і традиційний процес включає реакцію аміаку та вуглекислого газу при дуже високих температурах і високому тиску».
Також по темі: Вчені НААН визначили параметри селекції української верхової породи
Доктор Лю сказав, що команда запропонувала нове рішення для синтезу сечовини за допомогою хімічної реакції між азотом і монооксидом вуглецю з каталізатором на основі графену при кімнатній температурі та атмосферному тиску.
«Цей підхід значно зменшує споживання енергії порівняно з традиційними методами, що робить його багатообіцяючим прогресом у виробництві сечовини», — сказала вона.
«Поки ця робота знаходиться на теоретичній стадії, ми визначили багатообіцяючий каталізатор для сталого, енергоефективного синтезу сечовини.
«Зараз ми співпрацюємо з іншими дослідницькими групами, щоб перейти до практичного застосування цієї нової технології».