具備工業(yè)潛力!我國科學家在這一領域獲新突破
記者9月8日從哈爾濱工業(yè)大學(深圳)獲悉,該校理學院教授何思斯與副教授周佳課題組在硝酸鹽電催化轉(zhuǎn)化領域取得突破性成果,設計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)被認為是低成本可持續(xù)的氨能獲取方式,該種方式能夠?qū)⒐I(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)動設計來加速低濃度硝酸鹽中硝酸鹽電還原制氨反應的策略,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,同時穩(wěn)定工作時長可達720小時。
同時,科研人員還結(jié)合原位譜學表征和理論計算,揭示該催化劑的NRA反應機理。并以此反應機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,