1. Haber-Bosch-proces:In dit proces worden stikstofgas (N2) en waterstofgas (H2) samen gereageerd in aanwezigheid van een katalysator, meestal ijzer(III)oxide met promotoren zoals kaliumoxide en aluminiumoxide, onder hoge druk en temperatuur om ammoniak (NH3) te produceren. De katalysator vergemakkelijkt het verbreken van de sterke drievoudige binding in N2 en de vorming van NH-bindingen, waardoor stikstof in een meer reactieve vorm wordt omgezet.

2. Katalytische ammoniakoxidatie:Ammoniak kan worden geoxideerd om salpeterzuur (HNO3) te produceren, een sleutelcomponent bij de productie van meststoffen en explosieven. Dit proces omvat de reactie van ammoniak met zuurstof in aanwezigheid van een katalysator, zoals platina of rhodium. De katalysator verbetert de efficiëntie van de reactie, waardoor ammoniak wordt omgezet in stikstofmonoxide (NO) en vervolgens in salpeterzuur.

3. Katalytische Hydrogenering:Stikstof kan ook worden overgedragen door katalytische hydrogenering, waarbij waterstof aan een stikstofhoudende verbinding wordt toegevoegd. Bij de productie van hydrazine (N2H4) laat men bijvoorbeeld stikstofgas reageren met waterstof in aanwezigheid van een katalysator, zoals ruthenium of kobalt. De katalysator vergemakkelijkt het verbreken van de drievoudige N-N-binding en de vorming van N-H-bindingen, wat resulteert in de vorming van hydrazine.

4. Katalytische stikstoffixatie:Bepaalde bacteriën, zoals Rhizobium, hebben het vermogen om atmosferische stikstof om te zetten in ammoniak via een proces dat stikstoffixatie wordt genoemd. Bij dit proces is het enzym stikstofase betrokken, dat als katalysator werkt voor de reductie van N2 tot NH3. Het stikstofase-enzym bevat ijzer en molybdeen als essentiële metaalcofactoren, die de interactie met stikstof- en waterstofmoleculen mogelijk maken en de stikstoffixatiereactie vergemakkelijken.

Dit zijn enkele voorbeelden van hoe stikstof kan worden overgedragen door een katalysator. Katalysatoren spelen een cruciale rol bij het verbeteren van de efficiëntie en selectiviteit van chemische reacties waarbij stikstof betrokken is, waardoor de productie mogelijk wordt van verschillende stikstofhoudende verbindingen die belangrijke industriële en agrarische toepassingen hebben.