化工儀器網(wǎng)手機(jī)版
移動端訪問更便捷
今日焦點(diǎn) Today's Focus
查看更多+-
生態(tài)環(huán)境部公開征集科技成果轉(zhuǎn)化典型案例 助力綠色發(fā)展
生態(tài)環(huán)境部面向全國啟動2025年生態(tài)環(huán)境科技成果[詳細(xì)]
哈工大提出廢水處理和低碳能源生產(chǎn)新途徑
2024年09月12日 09:31:20
來源：化工儀器網(wǎng) 作者：楊 點(diǎn)擊量：9604
研究人員設(shè)計(jì)了一種廢水中利用及高效轉(zhuǎn)化硝酸鹽為氨的高效電催化劑，有望為廢水處理和低碳能源生產(chǎn)提供新途徑。
【化工儀器網(wǎng) 項(xiàng)目成果】在低碳經(jīng)濟(jì)的全球背景下，減少溫室氣體排放、構(gòu)筑低能耗、低污染的生產(chǎn)體系已成為全球共識。低碳能源系統(tǒng)的發(fā)展是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的重要途徑，其中包括風(fēng)能、太陽能、核能、地?zé)崮芎蜕镔|(zhì)能等清潔能源的廣泛應(yīng)用。
近日，哈爾濱工業(yè)大學(xué)深圳校區(qū)理學(xué)院教授何思斯團(tuán)隊(duì)和副教授周佳團(tuán)隊(duì)在硝酸鹽電催化轉(zhuǎn)化領(lǐng)域取得新進(jìn)展。研究人員設(shè)計(jì)了一種廢水中利用及高效轉(zhuǎn)化硝酸鹽為氨的高效電催化劑，有望為廢水處理和低碳能源生產(chǎn)提供新途徑。
低碳能源生產(chǎn)是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要基石。傳統(tǒng)能源系統(tǒng)依賴于煤炭、石油等化石燃料，這些能源的開采和使用過程中會產(chǎn)生大量的溫室氣體，對環(huán)境造成嚴(yán)重影響。而低碳能源系統(tǒng)則通過開發(fā)清潔能源，如太陽能、風(fēng)能等，替代化石能源，減少二氧化碳等溫室氣體的排放，從而實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、社會和環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展。
電催化還原硝酸鹽制備氨(NRA)技術(shù)作為一種新型的低碳能源轉(zhuǎn)換和存儲方式，不僅能夠有效利用廢水中的硝酸鹽資源，還能將其轉(zhuǎn)化為理想的清潔能源——氨。氨作為一種高效、無碳的氫載體，在燃料電池、儲能等領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用前景。通過NRA技術(shù)，不僅可以實(shí)現(xiàn)廢水的資源化利用，還能為低碳能源生產(chǎn)提供新的途徑。
為提高NRA反應(yīng)的催化性能，研究團(tuán)隊(duì)提出了一種梯度濃度結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合成的鈷基催化劑來優(yōu)化NRA過程的策略。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，這種梯度濃度的RuCo電催化劑在典型工業(yè)廢水(2000 ppm NO3-)的低硝酸鹽濃度下，實(shí)現(xiàn)了超過93%的氨氣生產(chǎn)法拉第效率和1.0 A/cm²的工業(yè)級氨氣電流密度，并且能在-300 mA/cm²的電流密度下穩(wěn)定工作720小時(shí)。即便在硝酸鹽濃度低至62 ppm的條件下，該催化劑仍能保持高活性，進(jìn)一步驗(yàn)證了其在實(shí)際應(yīng)用中的巨大潛力。
此外，研究團(tuán)隊(duì)還通過陽離子交換法，實(shí)現(xiàn)了在鈷基電催化劑的表面到內(nèi)部釕梯度濃度降低的結(jié)構(gòu)，這種摻雜策略減少了貴金屬釕的摻雜，又保證了主體的鈷晶體結(jié)構(gòu)，同時(shí)使催化劑的表面有足夠的釕為后續(xù)反應(yīng)提供足夠多的活性氫。
哈爾濱工業(yè)大學(xué)的研究成果不僅為學(xué)術(shù)界提供了新的研究方向，更為工業(yè)界帶來了巨大的商業(yè)化潛力。梯度濃度RuCo電催化劑的工業(yè)化應(yīng)用，將有望推動電化學(xué)氨能量轉(zhuǎn)換和儲存技術(shù)的快速發(fā)展，促進(jìn)大規(guī)模工業(yè)化的電還原NO3-生產(chǎn)NH3。
相關(guān)研究成果Gradient-concentration RuCo electrocatalyst for efficient and stable electroreduction of nitrate into ammonia于近日發(fā)表于《自然—通訊(nature communications)》
參考資料來源：中國科學(xué)報(bào)
相關(guān)閱讀 Related Reading
查看更多+-
生態(tài)環(huán)境部公開征集科技成果轉(zhuǎn)化典型案例 助力綠色發(fā)展
生態(tài)環(huán)境部面向全國啟動2025年生態(tài)環(huán)境科技成果轉(zhuǎn)化典型案例征集,挖掘并推廣具有創(chuàng)新性、實(shí)效性和可復(fù)制性的成功經(jīng)驗(yàn)，充分發(fā)揮典型案...2025-06-23 11:25:20 -
預(yù)算147萬 上海海洋大學(xué)采購實(shí)驗(yàn)室設(shè)備
近日，上海海洋大學(xué)就“上海海洋大學(xué)海洋科學(xué)與技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心能力提升建設(shè)”項(xiàng)目發(fā)布公開招標(biāo)公告，預(yù)算金額為147.8萬元。2025-06-23 09:35:09 -
生態(tài)環(huán)境監(jiān)測新規(guī)出臺 劍指數(shù)據(jù)造假與惡性競爭
市場監(jiān)管總局與生態(tài)環(huán)境部聯(lián)合修訂《檢驗(yàn)檢測機(jī)構(gòu)評審補(bǔ)充要求》，重點(diǎn)強(qiáng)化三方面監(jiān)管：一是人員資質(zhì)，明確機(jī)構(gòu)需配備至少15人且中級以上...2025-06-10 15:54:31 -
科環(huán)環(huán)境閃耀上海2025世環(huán)會 繪就水污染防治綠色藍(lán)圖
合肥科環(huán)環(huán)境科技股份有限公司攜明星產(chǎn)品、核心技術(shù)亮相2025上海世環(huán)會，展臺人潮涌動，熱鬧非凡。2025-06-10 11:19:16 -
重磅！2025年《國家污染防治技術(shù)指導(dǎo)目錄》發(fā)布
生態(tài)環(huán)境部正式印發(fā)2025年《國家污染防治技術(shù)指導(dǎo)目錄》。該目錄詳細(xì)列出了15項(xiàng)鼓勵類技術(shù)及14項(xiàng)低效類技術(shù)，旨在更好地發(fā)揮技術(shù)指...2025-06-10 10:08:57 -
生態(tài)環(huán)境法典草案征求意見中 將進(jìn)一步完善生態(tài)環(huán)境法律法規(guī)體系
近日，生態(tài)環(huán)境法典草案(以下簡稱“草案”)面向社會公開征集意見，對現(xiàn)行生態(tài)環(huán)境法律制度的規(guī)范進(jìn)行了系統(tǒng)整合，配套制度的制修訂工作正...2025-05-28 11:32:16
版權(quán)與免責(zé)聲明
- ①凡本網(wǎng)注明“來源：化工儀器網(wǎng)”的所有作品，均為浙江興旺寶明通網(wǎng)絡(luò)有限公司-化工儀器網(wǎng)合法擁有版權(quán)或有權(quán)使用的作品，未經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)不得轉(zhuǎn)載、摘編或利用其他方式使用上述作品。已經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)使用作品的，應(yīng)在授權(quán)范圍內(nèi)使用，并注明“來源：化工儀器網(wǎng)”。違反上述聲明者，本網(wǎng)將追究其相關(guān)法律責(zé)任。
- ②本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明自其他來源（非化工儀器網(wǎng)）的作品，目的在于傳遞更多信息，并不代表本網(wǎng)贊同其觀點(diǎn)和對其真實(shí)性負(fù)責(zé)，不承擔(dān)此類作品侵權(quán)行為的直接責(zé)任及連帶責(zé)任。其他媒體、網(wǎng)站或個(gè)人從本網(wǎng)轉(zhuǎn)載時(shí)，必須保留本網(wǎng)注明的作品第一來源，并自負(fù)版權(quán)等法律責(zé)任。
- ③如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)等問題，請?jiān)谧髌钒l(fā)表之日起一周內(nèi)與本網(wǎng)聯(lián)系，否則視為放棄相關(guān)權(quán)利。
