Kết quả nghiên cứu được công bố trên Tạp chí Advanced Functional Materials (tạp chí khoa học về các loại vật liệu chức năng nâng cao) số tháng 9 vừa qua.
Tiến sĩ Junxian Liu chuyên về khoa học vật liệu tại QUT, tác giả chính của nghiên cứu, cho biết ure là một trong những loại phân bón quan trọng trong lĩnh vực nông nghiệp và hiện đang được sử dụng cho khoảng 27% cây trồng trên thế giới. Đây cũng là nguyên liệu thô cơ bản cho các ngành sản xuất bao gồm dược phẩm, mỹ phẩm và nhựa.
Theo các nhà khoa học, mặc dù ure tồn tại trong môi trường tự nhiên nhưng số lượng chúng không đủ để đáp ứng nhu cầu toàn cầu do sự gia tăng dân số, quá trình mở rộng canh tác nông nghiệp cũng như phát triển các ngành công nghiệp khác.
Tiến sĩ Liu cho biết hoạt động sản xuất công nghiệp ure tổng hợp bắt đầu vào đầu thế kỷ 20 thông qua quy trình truyền thống liên quan đến phản ứng của amoniac và carbon dioxide (CO) ở nhiệt độ rất cao và áp suất lớn. Điều này đồng nghĩa với việc chi phí năng lượng cho quá trình sản xuất urê là rất lớn.
Trong nghiên cứu mới, Tiến sĩ Liu và các đồng nghiệp đã thử nghiệm thành công phương pháp mới bằng cách tổng hợp ure thông qua phản ứng hóa học giữa nitơ và CO với chất xúc tác gốc graphene trong điều kiện nhiệt độ phòng và áp suất khí quyển. Các nhà khoa học cho biết phương pháp này làm giảm đáng kể năng lượng đầu vào so với các phương pháp truyền thống, trở thành một bước tiến đầy hứa hẹn trong lĩnh vực sản xuất ure.
Mặc dù nghiên cứu này mới đang ở giai đoạn lý thuyết, nhưng nhóm nghiên cứu đã xác định được một chất xúc tác cho quá trình tổng hợp ure thân thiện với môi trường và tiết kiệm năng lượng. Hiện các nhà khoa học đang hợp tác với các nhóm nghiên cứu khác để hướng tới ứng dụng thực tế công nghệ mới này trong tương lai gần.