nachricht

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◎ science and technology daily-reporter luo yunpeng, korrespondent xie lianghui und liu peixiang

der reporter erfuhr am 8. september vom harbin institute of technology (shenzhen), dass das forschungsteam von professor he sisi und außerordentlichem professor zhou jia von der school of science bahnbrechende ergebnisse auf dem gebiet der elektrokatalytischen nitratumwandlung erzielt hatte.ein effizienter elektrokatalysator soll nitrat im abwasser nutzen und effizient in ammoniak umwandeln und so einen neuen ansatz für die abwasserbehandlung und kohlenstoffarme energieerzeugung bieten.relevante forschungsergebnisse wurden kürzlich in nature communications veröffentlicht.

die elektrokatalytische nitratreduktion zur herstellung von ammoniak (im folgenden als nra bezeichnet) gilt als kostengünstige und nachhaltige möglichkeit, ammoniakenergie zu gewinnen. mit dieser methode kann nitrat in industrieabwässern in sauberes energieammoniak umgewandelt werden.

in dieser studie schlugen die forscher eine strukturgesteuerte designstrategie mit gradientenkonzentration vor, um die elektroreduktion von nitrat zur erzeugung von ammoniak in nitrat mit niedriger konzentration zu beschleunigen, und testeten den nra-elektrokatalysator mit gradientenstruktur bei niedrigem nitratgehalt in typischem industrieabwasser (2000 ppm at). bei dieser konzentration übersteigt der faradaysche wirkungsgrad der ammoniakproduktion 93 % und die ammoniakstromdichte in industriequalität beträgt 1,0 ampere pro quadratzentimeter, während die stabile arbeitszeit 720 stunden erreichen kann.

gleichzeitig kombinierten die forscher auch in-situ-spektroskopische charakterisierung und theoretische berechnungen, um den nra-reaktionsmechanismus des katalysators aufzudecken. die mit diesem reaktionsmechanismus zusammengesetzte membranelektrodenvorrichtung kann bei hoher stromdichte mehr als 100 stunden lang stabil arbeiten.es wird bestätigt, dass der nra-elektrokatalysator industrielles potenzial hat.