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Como la reacción natural es muy lenta, se acelera con un catalizador de hierro (Fe3+) y óxidos de aluminio (Al2O3) y potasio (K2O) permitiendo que el equilibrio se alcance con mayor rapidez. Los factores que aumentan el rendimiento, al desplazar el equilibrio de la reacción hacia los productos (Principio de Le Châtelier), son las condiciones de alta presión (150-300 atmósferas) y altas temperaturas (400-500°C), resultando en un rendimiento del 10-20%.
Después de la primera guerra mundial trabajó en la síntesis del petróleo y del metanol, con procedimientos de química de alta presión.
También mejoró el procedimiento de licuefacción del carbón inventado por Bergius
En 1931 le fue otorgado el premio Nobel de Química, compartido con Friedrich Bergius, por el descubrimiento y desarrollo del método de síntesis química a alta presión.
Bosch murió el 26 de abril de 1940 en la ciudad de Heidelberg, situada en el estado de Baden-Wurtemberg.
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