Ammoniaksynthese ist die katalytische Fixierung von Stickstoff mit Wasserstoff zu NH₃, klassisch im Haber-Bosch-Prozess bei hohen Drücken und Temperaturen. Werkstoffwissenschaftlich relevant sind katalytische Phasen (z.B. Fe-, Ru-basierte Systeme), Träger- und Promotorwerkstoffe, Diffusions- und Desorptionskinetik sowie Degradation durch Sinterung und Vergiftung. Moderne Ansätze nutzen elektrokatalytische, plasmagestützte oder photocatalytische Pfade mit neuen Funktionsmaterialien.