리서치 하이라이트

지르코늄을 이용한 상온에서의 암모니아 생산

Nature 427, 6974

질소와 수소로부터 직접 암모니아를 산업적으로 합성하는 하버-보쉬 프로세스(Haber-Bosch process)는 처음에는 폭약 생산을 위해 발명되었지만, 1950년대에는 질소 비료를 생산하기 위한 기간 산업으로 사용되었다. 이 방법은 비록 400도 정도의 고온과 200-400 대기압 정도의 압력이 필요하지만 질소 고정을 통해 유용한 화합물로 만드는데 가장 저렴한 방법이기 때문에 화학자들은 지난 90년 동안 좀더 온화한 조건에서 질소를 고정시킬 수 있는 방법을 찾아왔다. 최근 Poole 등은 지르코늄 화합물은 상온에서 질소와 수소로부터 암모니아를 모을 수 있다. 이 방법은 아직까지 암모니아 합성에 아직까지 실용적이지는 못하지만 질소의 수소화 및 분열 과정에 관여하는 몇몇 핵심 중간체들이 밝혀짐으로써 어떻게 이러한 반응이 일어나게 되는지 알 수 있게 되었으며, 산업적인 암모니아 생산을 위해 좀더 온화한 조건을 개발하는데 도움이 될 수 있을 것으로 보인다.