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我科學(xué)家在硝酸鹽電催化轉(zhuǎn)化領(lǐng)域取得新成果

來源：科技日報(bào) 時(shí)間：2024-09-09 16:50

　　記者9月8日從哈爾濱工業(yè)大學(xué)（深圳）獲悉，該校理學(xué)院教授何思斯與副教授周佳課題組在硝酸鹽電催化轉(zhuǎn)化領(lǐng)域取得突破性成果，設(shè)計(jì)出一種在廢水中利用及高效轉(zhuǎn)化硝酸鹽為氨的高效電催化劑，為廢水處理和低碳能源生產(chǎn)提供了新途徑。相關(guān)研究成果于近日發(fā)表在《自然·通訊》上。

　　電催化硝酸鹽還原制氨（以下簡稱NRA）被認(rèn)為是低成本可持續(xù)的氨能獲取方式，該種方式能夠?qū)⒐I(yè)廢水中的硝酸鹽轉(zhuǎn)換為清潔能源氨。

　　該研究中，科研人員提出以梯度濃度結(jié)構(gòu)驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)來加速低濃度硝酸鹽中硝酸鹽電還原制氨反應(yīng)的策略，并測試出梯度結(jié)構(gòu)的NRA電催化劑在典型工業(yè)廢水（2000ppm）的低硝酸鹽濃度下，超過93%的氨氣生產(chǎn)法拉第效率和1.0安培每平方厘米的工業(yè)級氨氣電流密度，同時(shí)穩(wěn)定工作時(shí)長可達(dá)720小時(shí)。

　　同時(shí)，科研人員還結(jié)合原位譜學(xué)表征和理論計(jì)算，揭示該催化劑的NRA反應(yīng)機(jī)理。并以此反應(yīng)機(jī)理組裝出的膜電極器件，可在高電流密度下穩(wěn)定工作超過100小時(shí)，證實(shí)該NRA催化劑具備工業(yè)潛力。

　　據(jù)悉，該研究對于推動(dòng)工業(yè)廢水處理和電催化綠氨制備，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)綠色低碳能源戰(zhàn)略具有重大意義。（羅云鵬 謝梁暉 劉培香）

　　責(zé)任編輯：江蓬新