基于铀的化合物能提升氮化产品的生产

【据sciencedaily网站7月19月报道】氮在自然界储量丰富，并成为许多天然及人造重要产品的基石。这都需要经过我们所知的固氮反应，由此氮分子被分解成两个，能与其它化学元素，如碳、氢等进行化合反应的氮原子。但利用固氮反应，在工业生产中制造氨，由于所需的温度及压力条件都非常高，而对生产环境要求过于严苛。 洛桑的埃科勒联邦高分子技术(EPFL)的科学家已经开发出了一种基于铀的化合物，能够在室温环境下，使固氤反应得以进行。该成果发表在《自然》杂志上，并成为开发更高效催化剂的基础，同时它也提出了一个，能够被放大应用于铀之外的其它金属的新设想。

尽管氨被广泛应用，但它不易于生产制造。在当今的工业生产过程中，生产氨的主要方法是哈伯-博施法，它要用到铁基催化剂，并且在300巴的压力条件下--几乎是海平面大气压的300倍，达到450摄氏度的环境温度中进行。

原因是空气中发现的氮分子不易与其它元素进行化学反应。这就使固氮反应成为当前所面临的一项挑战。与此同时，大量的微生物都适应于在脆弱的细胞范围内，及一般环境条件下进行固氮反应。它们进行这一反应所用的生化酶，一直激励着化学家将其应用于工业生产中。

EPFL的马里内拉.马赞幕实验室合成了，以三个钾原子为中心含有两个铀离子的复合物，它通过氮化物族及柔韧的金属配体框架结合在一起。这一系统能固定氮分子，并在室温下将其分解为两个氮原子，在平常条件下，通过加入氢即质子，或一氧化碳以产生氮的化合物。最终，氮分子被分解，并顺利地与氢及碳进行化合反应。

研究表明，铀化合物分子在没有哈伯-博施工艺所要求的严苛环境条件下，能将氮分子转化成更有价值的化合物。它开启了合成除氨之外的其它氮化物的方便之门，并成为利用氮分子生产含氮化合物的催化剂工艺开发的基础。

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