Tohoku Universitātes 22. gada 2025. jūlijā publicēts pētījums demonstrē katalizatoru dizaina sasniegumus videi draudzīgākai amonjaka ražošanai, izmantojot elektroķīmisku nitrātu reducēšanu. Pētnieki pētīja metāla-slāpekļa-oglekļa (MNC) katalizatorus un atklāja, ka pirola struktūras sasniedz augstāku efektivitāti nitrātu atkritumu pārvēršanā amonjakā nekā piridīna struktūras. Šī metode varētu attīrīt lauksaimniecības notekūdeņus un vienlaikus ražot amonjaku mēslojumam, izmantojot atjaunojamo enerģiju apkārtējās vides temperatūrā.
Pētījums atspēko iepriekšējos modeļus, kas neprecīzi attēloja katalītisko veiktspēju, un identificē nitrātu adsorbciju un protonāciju kā izšķirošus soļus. Teorētiskie modeļi tika apstiprināti, analizējot vairāk nekā 60 katalizatorus un veicot eksperimentus dažādos pH apstākļos. Nākotnē mašīnmācīšanās tiks izmantota, lai paātrinātu katalizatoru izstrādi. Rezultāti, kas pieejami, izmantojot Hao Li laboratorijas digitālās katalīzes platformu, varētu veidot pamatu ilgtspējīgākām amonjaka ražošanas tehnoloģijām, kas nāks par labu gan rūpniecībai, gan videi.
DOI: 10.1021/jacs.5c09199
