科研人员提出废污水处理和低碳动力出产新途径

时间: 2024-09-18 08:21:43 |   作者: 优发国际线上娱官网

  近来，哈尔冰工业大学深圳校区理学院教授何思斯团队和副教授周佳团队在硝酸盐电催化转化范畴获得新进展，相关效果发表于《天然—通讯》。研讨人员规划了一种废水中使用及高效转化硝酸盐为氨的高效电催化剂，有望为废污水处理和低碳动力出产供给新途径。

  电催化硝酸盐复原制氨（NRA）被认为是低成本可继续的氨能获取方法，它能将废水中的硝酸盐转换为清洁动力氨的技能道路，既减少了环境污染，也为可继续氨出产节省了动力。

  但是，氮基肥料和日子废物污水排放发生的受污染的地下水中的硝酸盐源首要以低浓度为主，现在大多数已报导的催化剂在高浓度硝酸盐复原下来测验，体现出了高法拉第功率和氨收率。因而，低浓度硝酸盐高效电复原仍然是学术界面对的首要应战。

  为进步NRA反响的催化功能，研讨团队提出了一种梯度浓度结构规划组成的钴基催化剂来优化NRA进程的战略。这种梯度结构的钌钴电催化剂在典型工业废水的低硝酸盐浓度下体现出超高的NRA催化功能，即超越93%的氨气出产法拉第功率和每平方厘米1安培的工业级氨气电流密度，一起安稳作业时长可达720小时。

  科研人员结合原位谱学表征和理论核算，提醒了该催化剂的NRA反响机理。拼装的膜电极器材能够在高电流密度下安稳作业超越100小时，证明了该NRA催化剂的实践工业潜力。

  此外，研讨团队还经过阳离子交换法，完成了在钴基电催化剂的外表到内部钌梯度浓度下降的结构，这种掺杂战略减少了贵金属钌的掺杂，又确保了主体的钴晶体结构，一起使催化剂的外表有满足的钌为后续反响供给满足多的活性氢。