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◎科技日報記者羅雲鵬、特派員謝良輝、劉培祥

記者は9月8日、ハルビン工業大学（深セン）で、同理学部の何思思教授と周佳准教授の研究チームが硝酸塩電極触媒変換の分野で画期的な成果を上げたことを知った。効率的な電極触媒は、廃水中の硝酸塩を利用して効率的にアンモニアに変換するように設計されており、廃水処理と低炭素エネルギー生産への新しいアプローチを提供します。関連する研究結果が最近 nature communications に発表されました。

アンモニアを生成する電極触媒による硝酸塩還元（以下、nra）は、アンモニアエネルギーを得る低コストで持続可能な方法と考えられています。この方法は、産業廃水中の硝酸塩をクリーンエネルギーのアンモニアに変換できます。

この研究では、研究者らは、低濃度硝酸塩中でアンモニアを生成するために硝酸塩の電解還元を加速するための勾配構造主導の設計戦略を提案し、典型的な工業廃水（2000 ppm）の低硝酸塩で勾配構造nra電極触媒をテストしました。この濃度では、アンモニア生成のファラデー効率は 93% を超え、工業グレードのアンモニア電流密度は 1.0 アンペア/平方センチメートルであり、安定した稼働時間は 720 時間に達します。

同時に研究者らは、その場での分光分析と理論計算を組み合わせて、触媒のnra反応機構を明らかにした。この反応機構を組み込んだ膜電極装置は、高電流密度で100時間以上安定して動作することができる。nra電極触媒には産業上の可能性があることが確認されています。