氨的主要合成工藝有以下兩種
1.熱催化氨合成
工業氨合成主要由Haber-Bosch工藝控制。工藝將氫氣和氮氣以3:1的比例混合,在溫度和壓力范圍分別為723-873 K和10-25 MPa的鐵基催化劑存在下生成氨。Haber-Bosch工藝的反應物到氨的轉化率為每次運行約15-25%,通過未反應氣體被回收,最終實現97%的總轉化率。而Ru基催化劑為第二代催化劑,可在300e450℃和4-15 MPa下發生反應。根據催化劑的不同,條件也不盡相同。2010年nature上一篇采用鉬絡合物做催化劑的大大節省了合成氨的成本,但未見工業使用。
2.電化學氨合成
根據使用的電解質類型分為四類。
1)在室溫下工作的液體電解質;
2)在573-773 K下工作的熔鹽電解質;
3)由固體電解質與在573-973 K下操作的低熔點鹽混合而成的復合電解質;
4)固體電解質,室溫至最高1073 K范圍內工作。