محققان استرالیایی نشان دادند که می‌توان با استفاده از چای سبز، نانوورق‌های نیترید کربن را با + Ru3 تقویت کرد و در نهایت فتوکاتالیستی بهینه برای سنتز آمونیاک تولید کرد.
چای سبز برای سنتز یک نانوفتوکاتالیست استفاده شد
پژوهشگران دانشگاه صنعتی سیدنی روش جدیدی برای تهیه فوتوکاتالیست‌های بسیار کارآمد برای سنتز آمونیاک ارائه کردند. در مقایسه با نیترید کربن گرافیتی توده‌ای، این کاتالیست جدید کارایی بالاتر و انتخاب‌گری بهتر دارد به طوری که فعالیت فتوکاتالیستی آن در احیاء نیترات به آمونیاک نزدیک به سه برابر بیشتر و انتخاب‌گری آن نیز بین ۵۰ تا۷۸ درصد بیشتر است.
با هم‌زدن ساده محلول چای سبز، می‌توان برخی از یون‌هارا به فلز تبدیل کرد که این ذرات ممکن است به طور قابل توجهی فعالیت فوتوکاتالیستی نیمه هادی‌ها را بهبود بخشند. به گفته بینگ جی‌نی، از محققان این پروژه، ضایعات چای سبز کیسه‌ای برای احیاء + Ru3 استفاده شد.
بینگ جی‌نی می‌گوید: «در حال حاضر آمونیاک عمدتاً از طریق فرآیند هابر تولید می‌شود که در آن نیتروژن گازی و بخار آب تحت دمای بالا و فشار بالا با کمک کاتالیزورها به آمونیاک تبدیل می‌شوند. هر ساله، سنتز آمونیاک حدود ۲ درصد از انرژی جهانی را مصرف می‌کند که منجر به انتشار جدی دی اکسید کربن می‌شود. بنابراین، توسعه روش سنتز سبز آمونیاک در شرایط محیطی ضروری است. استفاده از انرژی خورشیدی برای تبدیل نیترات به آمونیاک اهمیت زیادی دارد، زیرا نه تنها می‌تواند آلایندگی آب را کاهش دهد، بلکه مواد شیمیایی با ارزش بالا را نیز سنتز می کند.»
بینگ جی‌نی و تیمش در زمینه تولید انرژی تجدیدپذیر کار می کنند. احیای نیترات به آمونیاک از نظر سینتیک و ترمودینامیک واقعا چالش برانگیز است، زیرا این یک فرآیند هشت الکترونی چندین مرحله‌ای است. بر اساس مطالعات تجربی و نظری، افزودن + Ru3 به g-C3N4 نه تنها می‌تواند جذب نور و جذب نیترات را افزایش دهد، بلکه جداسازی جفت الکترون-حفره را نیز تسریع می‌کند.
سد انرژی ترمودینامیکی برای مرحله تعیین سرعت در احیای نیترات به آمونیاک کمتر از ۰٫۷۵ الکترون ولت محاسبه شده است که بسیار کمتر از تولید هیدروژن رقیب (۰٫۹۸ الکترون ولت) و تشکیل نیتروژن (۱٫۳۶ الکترون ولت) است که منجر به اولویت در تولید آمونیاک می‌شود.
نتایج و یافته‌های این کار ممکن است بستر جدیدی برای سنتز آسان و سبز فوتوکاتالیست‌های اصلاح‌شده ذرات فلزی برای احیای نیترات به آمونیاک در شرایط محیطی فراهم کند.
