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◎ el reportero del diario de ciencia y tecnología luo yunpeng, el corresponsal xie lianghui y liu peixiang

el periodista se enteró en el instituto de tecnología de harbin (shenzhen) el 8 de septiembre de que el equipo de investigación del profesor he sisi y el profesor asociado zhou jia de la facultad de ciencias de la escuela había logrado resultados revolucionarios en el campo de la conversión electrocatalítica de nitrato.se diseña un electrocatalizador eficiente para utilizar y convertir de manera eficiente el nitrato en amoníaco en las aguas residuales, proporcionando un nuevo enfoque para el tratamiento de aguas residuales y la producción de energía con bajas emisiones de carbono.los resultados de la investigación relevante se publicaron recientemente en nature communications.

la reducción electrocatalítica de nitrato para producir amoníaco (en adelante, nra) se considera una forma sostenible y de bajo costo de obtener energía de amoníaco. este método puede convertir el nitrato de las aguas residuales industriales en amoníaco para energía limpia.

en este estudio, los investigadores propusieron una estrategia de diseño basada en la estructura de concentración de gradiente para acelerar la electrorreducción de nitrato para producir amoníaco en nitrato de baja concentración, y probaron el electrocatalizador nra de estructura de gradiente con niveles bajos de nitrato en aguas residuales industriales típicas (2000 ppm). con esta concentración, la eficiencia faradaica de producción de amoníaco supera el 93 % y la densidad de corriente de amoníaco de grado industrial es de 1,0 amperios por centímetro cuadrado, mientras que el tiempo de trabajo estable puede alcanzar las 720 horas.

al mismo tiempo, los investigadores también combinaron caracterización espectroscópica in situ y cálculos teóricos para revelar el mecanismo de reacción nra del catalizador. el dispositivo de electrodo de membrana ensamblado con este mecanismo de reacción puede funcionar de manera estable durante más de 100 horas a alta densidad de corriente.se confirma que el electrocatalizador nra tiene potencial industrial.