Исследование предлагает новую стратегию для утилизации сточных вод и зеленого синтеза аммиака
Ученые разработали инновационный метод получения высокоэффективного катализатора из никелевых сточных вод для производства аммиака из нитратов
Short Summary
Исследовательская группа под руководством профессора Чжана Гуана из Харбинского политехнического университета разработала новый механизм, при котором никелевый гипофосфит окисляется на катодном интерфейсе с образованием катализатора из никелевого фосфата. Этот катализатор продемонстрировал выдающуюся эффективность в реакции электрохимического восстановления нитратов до аммиака в кислой среде.
Технология решает две ключевые проблемы: сложность создания стабильных и экономичных катализаторов для кислой среды и необходимость утилизации сточных вод гальванического производства, содержащих ионы никеля и гипофосфиты. Исследователи впервые применили прямой электроосадок из сточных вод для получения катализатора, раскрыв механизм окисления гипофосфита до фосфата при высокой плотности тока.
Разработанный катализатор достиг фарадеевской эффективности производства аммиака до 96,6% даже при низких концентрациях нитратов. Этот подход открывает новый путь для быстрого создания высокопроизводительных катализаторов из промышленных отходов, одновременно способствуя рекуперации ресурсов (азот, фосфор, никель) и очистке окружающей среды, что соответствует принципам циркулярной экономики.
Инновационный механизм синтеза катализатора
Выявлен процесс окисления никелевого гипофосфита в никелевый фосфат непосредственно на катодной поверхности под действием высокого тока
Высокая эффективность в кислой среде
Полученный катализатор показал рекордную фарадеевскую эффективность (96.6%) для восстановления нитратов до аммиака в кислотных условиях, подавляя конкурирующую реакцию выделения водорода
Прямая утилизация промышленных стоков
Впервые использованы сточные воды никелирования для прямого электрохимического получения рабочего катализатора, что решает проблему отходов
Стратегия циркулярной экономики
Технология одновременно обеспечивает очистку сточных вод, рекуперацию ценных элементов (N, P, Ni) и производство аммиака — ключевого химического продукта
Text generated using AI
